一种基于园区储能和风光气电水的多能互补优化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于园区储能和风光气电水的多能互补优化系统，涉及电能存储系统领域，用于解决现有的多能互补系统优化运行方法无法对各种能源发电效率进行监测并分析，不能合理的对各种能源发电区域的电能进行调用，易于出现电能调用效率和电能不充足，优化不合理，难以保证发电稳定性和电能调用稳定性的问题；该多能互补优化系统包括园区储能模块、多能采集模块、数据分析模块、调度优化模块以及多能优化平台；该多能互补优化系统能够合理的对各个发电区域的电能进行调用，按照实际情况合理调用，并非平均分配，多能互补，合理优化，提高了电能调用效率和电能充足，保证了发电稳定性和电能调用稳定性。定性和电能调用稳定性。定性和电能调用稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于园区储能和风光气电水的多能互补优化系统


[0001]本专利技术涉及电能存储系统领域，具体涉及一种基于园区储能和风光气电水的多能互补优化系统。

技术介绍

[0002]随着可再生能源发电的飞速发展和社会对电能质量要求的不断提高，人们对清洁能源的需求更加巨大。储能系统可将暂时不用的多余能量通过某种方式收集储存起来，在使用高峰时再提取出来使用，减轻了能源使用的压力，因此储能系统的应用越来越广泛，其中，园区级储能系统利用风能、光能、水能、煤层气(瓦斯)资源构建“风光水气”多能互补系统，优化能源供给结构，以多个子储能系统间的能量协同调度运维，能实现多种能源之间的互补利用，具有降低系统运行成本、提升能源利用效率、减少污染排放量的优点。
[0003]申请号为CN201910380992.8的专利公开了一种多能互补系统优化运行方法，包括步骤：S1、基于多能互补系统结构，对分布式能源和冷热电设备进行区间描述；S2、根据区间描述结果，建立系统耦合模型；S3、建立考虑环境、经济和能源因素的多目标函数，该目标函数包括运行费用和污染排放成本；S4、获取用于保证区间平衡的约束条件，该约束条件包括电功率平衡、冷热电设备平衡以及电网交互转换约束；S5、采用区间理论和仿射运算对系统耦合模型求解，获取最终解集，该专利技术对系统各能源装置进行耦合建模，基于区间理论和仿射运算进行求解，能降低预测误差、能源波动对系统产生的动态影响，实现资源的优化配置，提升多能互补系统的能源利用效率，但仍然存在以下不足之处：无法对各种能源发电效率进行监测并分析，不能合理的对各种能源发电区域的电能进行调用，易于出现电能调用效率和电能不充足，优化不合理，难以保证发电稳定性和电能调用稳定性。

技术实现思路

[0004]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于园区储能和风光气电水的多能互补优化系统：通过园区储能模块获取储存系数，并根据储存系数生成电能储存指令和电能停存指令，通过多能采集模块获取发电区域的发电效值，通过数据分析模块根据发电效值获得集合系数和排序系数，通过调度优化模块将发电效值、集合系数以及排序系数经过分析获得电能调度比，通过多能优化平台根据电能调度比从发电区域调度电能，并将调度的电能汇合后输送至园区电能储存器中储存，解决了现有的多能互补系统优化运行方法无法对各种能源发电效率进行监测并分析，不能合理的对各种能源发电区域的电能进行调用，易于出现电能调用效率和电能不充足，优化不合理，难以保证发电稳定性和电能调用稳定性的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于园区储能和风光气电水的多能互补优化系统，包括以下模块：
[0007]园区储能模块，用于获取储存系数CX，并根据储存系数CX生成电能储存指令和电能停存指令，并将电能储存指令和电能停存指令分别发送至多能采集模块和多能优化平
台；
[0008]多能采集模块，用于接收到电能储存指令后获取发电区域的发电效值，并将发电效值发送至数据分析模块，其中，发电区域包括风力发电区域、光能发电区域、煤层气发电区域、水能发电区域，发电效值包括风效值FX、光效值GX、气效值QX、水效值SX；
[0009]数据分析模块，用于根据发电效值获得集合系数δ和排序系数θ，并将发电效值、集合系数δ以及排序系数θ发送至调度优化模块，其中，集合系数δ包括升效系数δ1和降效系数δ2，排序系数包括一序系数θ1、二序系数θ2、三序系数θ3、四序系数θ4；
[0010]调度优化模块，用于将发电效值、集合系数δ以及排序系数θ经过分析获得电能调度比，并将电能调度比发送至多能优化平台，其中，电能调度比包括风电调度比FD、光电调度比GD、气电调度比QD、水电调度比SD；
[0011]多能优化平台，用于根据电能调度比从发电区域调度电能，并将调度的电能汇合后输送至园区电能储存器中储存。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述园区储能模块获取储存系数CX的具体过程如下：
[0013]采集园区电能储存器的剩余电量和总容量，获取两者之比，并将其标记为余总比YZ；
[0014]采集园区电能储存器单位时间的电能储存量和电能消耗量，获取两者之比，并将其标记为存耗比CH；
[0015]将余总比YZ与存耗比CH代入公式CX＝α1
×
YZ+α2
×
CH得到储存系数CX，其中α1、α2分别为余总比YZ与存耗比CH的预设权重系数，且0＜α1＜α2＜1，α1+α2＝1；
[0016]将储存系数CX与储存阈值CXy进行比较：
[0017]若储存系数CX≤储存阈值CXy，则生成电能储存指令，并将电能储存指令发送至多能采集模块；
[0018]若储存系数CX＞储存阈值CXy，则生成电能停存指令，并将电能停存指令发送至多能优化平台。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：所述多能采集模块获取发电效值的具体过程如下：
[0020]接收到电能储存指令后采集单位时间内风力发电的平均发电量，并将其标记为风电量FD，获取风力发电区域与园区之间的输送线缆的长度，并将其标记为风缆长FL，获得风电量FD、风缆长FL之比并将其标记为风效值FX；
[0021]采集单位时间内光能的平均发电量，并将其标记为光电量GD，获取光能发电区域与园区之间的输送线缆的长度，并将其标记为光缆长GL，获得光电量GD、光缆长GL之比并将其标记为光效值GX；
[0022]采集单位时间内煤层气的平均发电量，并将其标记为气电量QD，获取煤层气发电区域与园区之间的输送线缆的长度，并将其标记为气缆长QL，获得气电量QD、气缆长QL之比并将其标记为气效值QX；
[0023]采集单位时间内水能的平均发电量，并将其标记为水电量SD，获取水能发电区域与园区之间的输送线缆的长度，并将其标记为水缆长SL，获得水电量SD、水缆长SL之比并将其标记为水效值SX；
[0024]将风效值FX、光效值GX、气效值QX、水效值SX发送至数据分析模块。
[0025]作为本专利技术进一步的方案：所述数据分析模块获得集合系数δ和排序系数θ的具体
过程如下：
[0026]将风效值FX、光效值GX、气效值QX、水效值SX分别与预设效值YX进行比较：
[0027]若大于预设效值YX，则将相对的风效值FX、光效值GX、气效值QX、水效值SX构建升效集合，并获得升效系数δ1；
[0028]若不大于预设效值YX，则将相对的风效值FX、光效值GX、气效值QX、水效值SX构建降效集合，并获得降效系数δ2，其中，集合系数δ包括升效系数δ1和降效系数δ2，且升效系数δ1和降效系数δ2均为预设参数，且δ1＞1＞δ2＞0；
[0029]将风效值FX、光效值GX、气效值QX、水效值SX按照从大到小的顺序进行排序，并获得排序系数θ，其中，排序系数包括一序系数θ1、二序系数θ2、三序系数θ3、四序系数θ4，且一序系数θ1、二序系数θ2、三序系数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于园区储能和风光气电水的多能互补优化系统，其特征在于，包括以下模块：园区储能模块，用于获取储存系数，并根据储存系数生成电能储存指令和电能停存指令，并将电能储存指令和电能停存指令分别发送至多能采集模块和多能优化平台；多能采集模块，用于接收到电能储存指令后获取发电区域的发电效值，并将发电效值发送至数据分析模块，其中，发电区域包括风力发电区域、光能发电区域、煤层气发电区域、水能发电区域，发电效值包括风效值、光效值、气效值、水效值；数据分析模块，用于根据发电效值获得集合系数和排序系数，并将发电效值、集合系数以及排序系数发送至调度优化模块，其中，集合系数包括升效系数和降效系数，排序系数包括一序系数、二序系数、三序系数、四序系数；调度优化模块，用于将发电效值、集合系数以及排序系数经过分析获得电能调度比，并将电能调度比发送至多能优化平台，其中，电能调度比包括风电调度比、光电调度比、气电调度比、水电调度比；多能优化平台，用于根据电能调度比从发电区域调度电能，并将调度的电能汇合后输送至园区电能储存器中储存。2.根据权利要求1所述的一种基于园区储能和风光气电水的多能互补优化系统，其特征在于，所述园区储能模块获取储存系数的具体过程如下：采集园区电能储存器的剩余电量和总容量，获取两者之比，并将其标记为余总比；采集园区电能储存器单位时间的电能储存量和电能消耗量，获取两者之比，并将其标记为存耗比；将余总比与存耗比经过分析得到储存系数；将储存系数与储存阈值进行比较：若储存系数≤储存阈值，则生成电能储存指令，并将电能储存指令发送至多能采集模块；若储存系数＞储存阈值，则生成电能停存指令，并将电能停存指令发送至多能优化平台。3.根据权利要求1所述的一种基于园区储能和风光气电水的多能互补优化系统，其特征在于，所述多能采集模块获取发电效值的具体过程如下：接收到电能储...

【专利技术属性】
技术研发人员：任永伟，张晓丹，周浩洁，柳水莲，王兴信，林云峰，黄湘妮，
申请(专利权)人：广州东方电科自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：