分布式光伏电网及光伏消纳方法技术

本发明专利技术涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种分布式光伏电网及光伏消纳方法，本发明专利技术分布光伏网设有开关站，将两个开口的环网连接在一起，在每个开口环网的两个母线的尾端接入分布式电源，可以根据每个环网中分布式电源的出力，将分布式电源在多个母线间转移，从而实现将光伏发电的出力的实时消纳。本发明专利技术消纳方法，基于负荷特征进行负荷曲线比对，因为特征数据少，因此，计算量大为减低，通过人工神经网络模型构建预测分布式光伏发电的出力预测，由于该模型拟合能力强，因此，可以做出较为精准的预测，在结合出力预测和预测负荷曲线时，可以提前做出两个开口环网的连接形式，避免了开关站频繁动作，实现光伏的最大化消纳。实现光伏的最大化消纳。实现光伏的最大化消纳。

【技术实现步骤摘要】
分布式光伏电网及光伏消纳方法


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，尤其涉及一种分布式光伏电网及光伏消纳方法。

技术介绍

[0002]微电网是指由多种分布式电源、各类负荷、储能装置、电力电子装置以及控制保护装置等设备构成的电力网络，是一种可以实现自我能量管理、保护与控制的自治系统。
[0003]传统的分布式网络正在从单源、径向结构向多源、网格化结构发生改变，其中，传统控制方法难以满足可再生能源大规模使用的要求。
[0004]与此同时，对于高渗透率台区光伏发电，常常在发电高峰期出现弃能现象，严重阻碍了分布式能源的推广，严重影响电网可靠运行和电能质量，阻碍分布式光伏的健康、有序发展，亟需光伏台区储能优化配置策略及源荷储协同控制技术研究。
[0005]基于此，需要开发设计出一种光伏消纳方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施方式提供了一种分布式光伏电网及光伏消纳方法，用于解决现有技术中光伏发电弃能现象较为普遍的问题。
[0007]第一方面，本专利技术实施方式提供了一种分布式光伏电网，包括：
[0008]第一开口环网、第二开口环网、多个分布式电源、开关站以及储能站；
[0009]所述第一开口环网以及所述第二开口环网均包括：主电源以及首端与所述主电源电连接的两个母线，所述多个分布式电源与母线的尾端连接；
[0010]所述开关站包括四个端，所述开关站的四个端分别与四个母线的尾端电连接，通过开关站的不同状态将所述多个分布式电源选择性的连接于四个母线中的一个或两个；
[0011]所述储能站与所述开关站电连接。
[0012]在一种可能实现的方式中，所述开关站包括：
[0013]第一合环开关、第二合环开关、第三合环开关、第四合环开关、第一转供开关以及第二转供开关；
[0014]所述第一合环开关的第二端与所述第二合环开关的第一端电连接，所述第一合环开关的第一端以及所述第二合环开关的第二端分别与所述第一开口环网两个母线的尾端电连接；
[0015]所述第三合环开关的第二端与所述第四合环开关的第一端电连接，所述第三合环开关的第一端以及所述第二合环开关的第四端分别与所述第二开口环网两个母线的尾端电连接；
[0016]所述第一转供开关两端分别与所述第一合环开关的第二端以及所述第三合环开关的第二端电连接；所述第二转供开关两端分别与所述第二合环开关的第一端以及所述第四合环开关的第一端电连接。
[0017]在一种可能实现的方式中，所述储能站包括两个并网端，所述储能站的一个并网
端与所述第一合环开关的第二端以及所述第二合环开关的第一端电连接，所述储能站的另一个并网端与所述第三合环开关的第二端以及所述第四合环开关的第一端电连接。
[0018]在一种可能实现的方式中，母线的尾端分为多个母线段，在所述多个段之间设有连接所述多个母线段的多个分段开关，分布式电源与与母线段电连接。
[0019]第二方面，本专利技术实施方式提供了一种光伏消纳方法，应用于如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的分布式光伏电网，所述光伏消纳方法包括：
[0020]获取多个影响光伏发电的因素数据以及多个负荷特征，其中，所述多个负荷特征表征负荷在当前阶段负荷波动的特征；
[0021]将多个数据集输入到多个发电预测模型中，获得多个分布式电源的出力预测；
[0022]通过所述多个负荷特征与多个历史负荷特征集相匹配的方式，获得最匹配的历史负荷曲线作为负荷预测曲线，其中，历史负荷特征集包括表征历史阶段负荷波动的多个特征；
[0023]根据负荷曲线以及分布式电源的出力预测，通过所述开关站分配与母线连接的分布式电源，以及，在所述储能站与母线之间转移电能。
[0024]在一种可能实现的方式中，所述多个分布式电源根据历史出力曲线的相似性划分为多个类，所述多个发电预测模型与所述多个类相对应，发电预测模型基于人工神经网络构建基础模型，基础模型设有多个输出节点，对于所述多个发电预测模型中的每个模型，根据以下步骤训练获得：
[0025]获取多个影响因素数据集以及与所述多个影响因素数据集同期的多个出力集，其中，影响因素数据集包括影响分布式电源出力的多个因素数据，出力集包括类中多个分布式电源的出力；
[0026]将所述多个影响因素数据集分别输入到基础模型中，获取多个输出集，其中，输出集中包括从基础模型多个输出节点获取的输出数据；
[0027]若所述多个输出集与所述出力集的偏差大于阈值，则对基础模型的多个参数进行调整并跳转至输入步骤；
[0028]否则，固定所述基础模型的多个参数，将所述基础模型作为发电预测模型。
[0029]在一种可能实现的方式中，所述获取多个负荷特征包括：
[0030]获取当前阶段的多个负荷数据；
[0031]根据所述多个负荷数据以及第一公式，确定多个负荷特征，其中，所述第一公式为：
[0032][0033]式中，feature(n)为第n个负荷特征，load(m)为第m个负荷数据，e为自然常数，i为虚数单位，ω0为基波频率系数，M为多个负荷数据的总数量；
[0034]所述通过所述多个负荷特征与多个历史负荷特征集相匹配的方式，获得最匹配的历史负荷曲线作为负荷预测曲线，包括：
[0035]根据所述多个负荷特征、所述多个历史负荷特征集以及第二公式，获取与所述多
个历史负荷特征集相对应的多个匹配系数，其中，所述第二公式为：
[0036][0037]式中，P
k
为第k个匹配系数，Hload
k
(n)为第k个历史负荷特征集的第n个特征，N为多个负荷特征的总数量；
[0038]选择所述多个匹配系数中值最大的匹配系数作为目标匹配系数；
[0039]根据所述目标匹配系数确定历史负荷曲线，作为负荷预测曲线。
[0040]第三方面，本专利技术实施方式提供了一种光伏消纳装置，用于实现如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的光伏消纳方法，所述光伏消纳装置包括：
[0041]数据获取模块，用于获取多个影响光伏发电的因素数据以及多个负荷特征，其中，所述多个负荷特征表征负荷在当前阶段负荷波动的特征；
[0042]出力预测模块，用于将多个数据集输入到多个发电预测模型中，获得多个分布式电源的出力预测；
[0043]负荷曲线预测模块，用于通过所述多个负荷特征与多个历史负荷特征集相匹配的方式，获得最匹配的历史负荷曲线作为负荷预测曲线，其中，历史负荷特征集包括表征历史阶段负荷波动的多个特征；
[0044]以及，
[0045]光伏消纳模块，用于根据负荷曲线以及分布式电源的出力预测，通过所述开关站分配与母线连接的分布式电源，以及，在所述储能站与母线之间转移电能。
[0046]第四方面，本专利技术实施方式提供了一种终端，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏电网，其特征在于，包括：第一开口环网、第二开口环网、多个分布式电源、开关站以及储能站；所述第一开口环网以及所述第二开口环网均包括：主电源以及首端与所述主电源电连接的两个母线，所述多个分布式电源与母线的尾端连接；所述开关站包括四个端，所述开关站的四个端分别与四个母线的尾端电连接，通过开关站的不同状态将所述多个分布式电源选择性的连接于四个母线中的一个或两个；所述储能站与所述开关站电连接。2.根据权利要求1所述的分布式光伏电网，其特征在于，所述开关站包括：第一合环开关、第二合环开关、第三合环开关、第四合环开关、第一转供开关以及第二转供开关；所述第一合环开关的第二端与所述第二合环开关的第一端电连接，所述第一合环开关的第一端以及所述第二合环开关的第二端分别与所述第一开口环网两个母线的尾端电连接；所述第三合环开关的第二端与所述第四合环开关的第一端电连接，所述第三合环开关的第一端以及所述第二合环开关的第四端分别与所述第二开口环网两个母线的尾端电连接；所述第一转供开关两端分别与所述第一合环开关的第二端以及所述第三合环开关的第二端电连接；所述第二转供开关两端分别与所述第二合环开关的第一端以及所述第四合环开关的第一端电连接。3.根据权利要求2所述的分布式光伏电网，其特征在于，所述储能站包括两个并网端，所述储能站的一个并网端与所述第一合环开关的第二端以及所述第二合环开关的第一端电连接，所述储能站的另一个并网端与所述第三合环开关的第二端以及所述第四合环开关的第一端电连接。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的分布式光伏电网，其特征在于，母线的尾端分为多个母线段，在所述多个段之间设有连接所述多个母线段的多个分段开关，分布式电源与与母线段电连接。5.一种光伏消纳方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1
‑
4任一项所述的分布式光伏电网中，所述光伏消纳方法包括：获取多个影响光伏发电的因素数据以及多个负荷特征，其中，所述多个负荷特征表征负荷在当前阶段负荷波动的特征；将多个数据集输入到多个发电预测模型中，获得多个分布式电源的出力预测；通过所述多个负荷特征与多个历史负荷特征集相匹配的方式，获得最匹配的历史负荷曲线作为负荷预测曲线，其中，历史负荷特征集包括表征历史阶段负荷波动的多个特征；根据负荷曲线以及分布式电源的出力预测，通过所述开关站分配与母线连接的分布式电源，以及，在所述储能站与母线之间转移电能。6.根据权利要求5所述的光伏消纳方法，其特征在于，所述多个分布式电源根据历史出力曲线的相似性划分为多个类，所述多个发电预测模型与所述多个类相对应，发电预测模型基于人工神经网络构建基础模型，基础模型设有多个输出节点，对于所述多个发电预测模型中的每个模型，根据以下步骤训练获得：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟良，曾四鸣，胡雪凯，李铁成，杜建桥，常永亮，赵宇皓，杨潇，王磊，周文，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河北能源技术服务有限公司河北中兴冀能电力发展有限公司科技分公司，
类型：发明
国别省市：