一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及能源管理领域，具体涉及一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法和系统。方法包括：获取园区内所有的新能源电源设备和化学储能设备的运行参数；计算出新能源电源设备的实时总功率W

【技术实现步骤摘要】
一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及能源管理领域，更具体地，涉及一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法和系统。

技术介绍

[0002]传统园区综合能源管理系统进行功率控制时，调控中心通常采取向上级电网购电后出售给内部负荷用户的供能方式。外网购电供能方式配合园区内部自建的风力发电、光伏发电等分布式能源单元，可维持园区内部的多能源供需平衡。在实际运行过程中，由于新能源电源随机性、间歇性、波动性等不确定因素的影响，若园区综合能源系统出现较大的实时功率缺额且备用机组容量不足，那么园区调度中心须向上级电网以较高的“惩罚价格”购买临时电力，难以实现经济最优化运行；若园区综合能源系统出力超过预期时，又需要临时调节分布式能源的出力，造成弃光弃风现象，降低能源利用率。
[0003]同时，随着园区内电动汽车等大功率、间歇用电负载的普及和多元化分布式能源的接入，传统能源管理系统无法动态地对园区能源
‑
荷的随机变化做出正确响应，实现柔性精准的功率控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法和系统，以实现智慧园区用电功率精准化控制。
[0005]本专利技术采取的技术方案是：
[0006]第一方面，提供一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法，包括：
[0007]获取园区内所有的新能源电源设备和化学储能设备的运行参数；
[0008]根据获取的新能源电源设备的运行参数计算出新能源电源设备的实时总功率W
Real
；
[0009]将化学储能设备以电池簇为单位进行分组，根据获取的化学储能设备的运行参数计算出不同电池簇的放电功率W
Ess m
，其中m为电池簇的分组编号；
[0010]将园区进行分区，获取园区内各个分区所有负荷的运行参数；
[0011]根据各个分区所有负荷的运行参数计算出园区的负荷总功率和各个分区负荷功率；
[0012]根据新能源电源设备的实时总功率W
Real
、园区的负荷总功率计算园区内的新能源电源设备功率是否满足园区的供电需求，并根据计算结果判断是否需要向上级电网购买电量；
[0013]根据向上级电网购买的电量、新能源电源设备的实时总功率W
Real
、不同电池簇的放电功率W
Ess_m
、各个分区负荷功率实时监测园区当前功率状态；
[0014]根据园区当前功率状态，以电池簇为调节单位，结合新能源电源设备、园区各分区的负荷对园区内的设备进行功率控制。
[0015]本专利技术将化学储能设备以电池簇为单位进行分组，使化学储能设备在削峰填谷的功率控制执行粒度更细、更精确，也就是通过不同分组的电池簇的放电功率，根据不同用户的用电规律，合理地、有计划地安排和组织各类用户的用电时间，以降低负荷高峰，填补负荷低谷。减小电网负荷峰谷差，使发电、用电趋于平衡。同时将园区进行分区，获取园区内各个分区所有负荷的运行参数，根据负荷对园区内的设备进行功率控制时可以细化到每个分区进行，进一步提高功率控制的精确度。
[0016]进一步的，所述根据各个分区所有负荷的运行参数计算出园区的负荷总功率和各个分区负荷功率，具体为：
[0017]根据各个分区中基本负荷和可调控柔性负载的运行参数计算出园区的基本负荷总功率W
Basic
和可调控柔性负载的总功率W
Resect
、各分区基本负荷功率W
Basic_i
和各分区可调控柔性负载功率W
Resect_i
，其中i为分区编号。
[0018]将负荷分为基本负荷和可调控柔性负载，其中基本负荷为生产设备、居民必须用电设备等无法进行调控的负荷，可调控柔性负载为空调、电动汽车充电、电锅炉等可以进行功率控制的负荷。对于负荷进行分类分区，可以在调控负荷时按照优先级选择，实现柔性控制，可以在不向上级电网购买电量的前提下通过调整负荷实现初步的功率平衡。
[0019]进一步的，所述根据电源设备的实时总功率W
Real
、园区的负荷总功率计算园区内的新能源电源设备功率是否满足园区的供电需求，并根据计算结果判断是否需要向上级电网购买电量，具体包括：
[0020]根据公式
△
W＝[W
Real
‑
(W
Resect
+W
Basic
)]计算园区内的新能源电源设备功率是否满足园区的供电需求；
[0021]当
△
W＞0时，园区内的新能源电源设备实时总功率满足园区的供电需求，不需要向上级电网购买电量，将剩余的电量功率
△
W作为外送功率向上级电网进行输出；
[0022]当
△
W＜0时，园区内的新能源电源设备实时总功率不满足园区的供电需求，计算需要向上级电网购买的常规电量功率W
Grid
，W
Grid
＝W
Resect
+W
Basic
‑
W
Real
。
[0023]当
△
W＜0时，通过实时总功率、园区的负荷总功率计算出需要向上级电网购买的常规电量功率，常规电量功率为在不对园区内设备进行功率控制的前提下，所需要购买的电量，通常情况下可以根据购买电量实现初步的功率平衡，也就是满足W
Real
+W
Grid
＝W
Resect
+W
Basic
。同时，当
△
W＞0时，可以将园区多余的功率作为外送功率向上级电网输出，以获取一定的利润。
[0024]通过该方法计算出需要购买的常规电量，与新能源电源设备的实时总功率相结合刚好可以供园区内的负荷正常工作，可以有效减少因购买电量过多而导致浪费以及购买电量过少无法实现园区内负荷正常工作情况的发生。
[0025]进一步的，根据向上级电网购买的电量、新能源电源设备的实时总功率W
Real
、不同电池簇的放电功率W
Ess_m
、各个分区负荷功率实时监测园区当前功率状态，具体包括：
[0026]根据公式实时监测园区当前功率状态，其中m为电池簇的分组编号，n为已投入使用的电池簇分组，i为当前处于运行状态的基本负荷和可调控柔性负载的分区编号，W
un
为当前功率状态值；
[0027]当W
un
＝0时为功率平衡状态，当W
un
＞0时为功率盈余状态，W
un
＜0时为功率缺口状
态。
[0028]在预设的频率内计算上述公式实时监测园区当前功率状态，可以在出现功率不平衡状态时的第一时间进行相关的功率控制，同时在实时监测算法中引入电池簇的分组编号、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法，其特征在于，包括：获取园区内所有的新能源电源设备和化学储能设备的运行参数；根据获取的新能源电源设备的运行参数计算出新能源电源设备的实时总功率W
Real
；将化学储能设备以电池簇为单位进行分组，根据获取的化学储能设备的运行参数计算出不同电池簇的放电功率W
Ess_m
，其中m为电池簇的分组编号；将园区进行分区，获取园区内各个分区所有负荷的运行参数；根据各个分区所有负荷的运行参数计算出园区的负荷总功率和各个分区负荷功率；根据新能源电源设备的实时总功率W
Real
、园区的负荷总功率计算园区内的新能源电源设备功率是否满足园区的供电需求，并根据计算结果判断是否需要向上级电网购买电量；根据向上级电网购买的电量、新能源电源设备的实时总功率W
Real
、不同电池簇的放电功率W
Ess_m
、各个分区负荷功率实时监测园区当前功率状态；根据园区当前功率状态，以电池簇为调节单位，结合新能源电源设备、园区各分区的负荷对园区内的设备进行功率控制。2.根据权利要求1所述的一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法，其特征在于，所述根据各个分区所有负荷的运行参数计算出园区的负荷总功率和各个分区负荷功率，具体为：根据各个分区中基本负荷和可调控柔性负载的运行参数计算出园区的基本负荷总功率W
Basic
和可调控柔性负载的总功率W
Resect
、各分区基本负荷功率W
Basic_i
和各分区可调控柔性负载功率W
Resect_i
，其中i为分区编号。3.根据权利要求2所述的一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法，其特征在于，所述根据电源设备的实时总功率W
Real
、园区的负荷总功率计算园区内的新能源电源设备功率是否满足园区的供电需求，并根据计算结果判断是否需要向上级电网购买电量，具体包括：根据公式
△
W＝[W
Real
‑
(W
Resect
+W
Basic
)]计算园区内的新能源电源设备功率是否满足园区的供电需求；当
△
W＞0时，园区内的新能源电源设备实时总功率满足园区的供电需求，不需要向上级电网购买电量，将剩余的电量功率
△
W作为外送功率向上级电网进行输出；当
△
W＜0时，园区内的新能源电源设备实时总功率不满足园区的供电需求，计算需要向上级电网购买的常规电量功率W
Grid
，W
Grid
＝W
Resect
+W
Basic
‑
W
Real
。4.根据权利要求3所述的一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法，其特征在于，根据向上级电网购买的电量、新能源电源设备的实时总功率W
Real
、不同电池簇的放电功率W
Ess_m
、各个分区负荷功率实时监测园区当前功率状态，具体包括：根据公式实时监测园区当前功率状态，其中m为电池簇的分组编号，n为已投入使用的电池簇分组，i为当前处于运行状态的基本负荷和可调控柔性负载的分区编号，W
un
为当前功率状态值；当W
un
＝0时为功率平衡状态，当W
un
＞0时为功率盈余状态，W
un
＜0时为功率缺口状态。5.根据权利要求4所述的一种用于智慧园区能源管理的功率控制方法，其特征在于，根据园区当前功率状态，以电池簇为调节单位，结合新能源电源设备、园区各分区的负荷对园区内的设备进行功率控制，包括：
当前功率状态为功率缺口状态时，进行以下步骤：判断园区内新能源电源设备是否存在外送功率；如果存在外送功率，则计算园区内新能源电源设备的外送功率是否大于当前功率缺口；如果...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁永全，万智赟，江国华，杨华东，王晓然，欧丰华，邓小南，刘庆权，王镇烁，何永权，史勤防，何亮，屠智辉，杨汝泉，蓝新斌，涂丹丹，王宇斯，
申请(专利权)人：广东顺德电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：