家庭光-蓄-柔双层多时间尺度控制方法、装置及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种家庭光

【技术实现步骤摘要】
家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法、装置及介质


[0001]本申请涉及家庭能源智能管理领域，特别是涉及一种家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法、装置及介质。

技术介绍

[0002]随着分布式光伏
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储能在建筑上的广泛应用以及建筑电器智能化程度的不断提高，开发高效合理的建筑光伏
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储能
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柔性用电负荷的协同管理策略，对于未来建筑能源系统智能化管理至关重要。针对家庭光伏
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储能
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柔性用电负荷系统的管理问题，传统的家庭能源管理思路是根据日前预测的光伏与负荷的分布，对储能以及各家电设备的控制变量（充放电功率、设定温度、运行频率、开机时间等）进行优化计算，然后将控制命令发送给控制器，从而实现蓄电池（储能电池）以及各用电负荷的优化运行。
[0003]然而，传统的方法所要求的长时间域（24h）内小时间分辨率（分钟级）的光伏与负荷预测是极其困难的，无法克服预测不确定性的影响；并且，依靠蓄电池与电网对分钟级波动的光伏发电进行实时动态适配会增加蓄电池损耗或影响电网稳定性；此外，在全时域内进行多设备同时优化计算的复杂度很高，计算时间很长。因此，传统方法的可实施性不强。
[0004]因此，如何降低对光伏与负荷预测精度的高度依赖性，减小预测误差的影响，同时实现对柔性设备分钟级时间尺度上的动态优化调控，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路
<br/>[0005]本申请的目的是提供一种家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法、装置及介质，以降低对预测精度的依赖性，同时实现柔性设备的分钟级时间尺度的动态优化控制，进而提高方案的可实施性。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法，包括：预测第一目标时间长度内发电设备的发电量和用电负荷的负荷值得到第一预测结果；根据所述第一预测结果控制蓄电池在所述第一目标时间长度内的充放电功率；预测第二目标时间长度内所述发电设备的发电量和所述用电负荷的负荷值得到第二预测结果；根据所述第二预测结果调整柔性用电负荷的用电功率以适应所述蓄电池的充放电功率的控制方案；其中，所述第二目标时间长度小于所述第一目标时间长度，对所述柔性用电负荷的调整的时间间隔小于对所述蓄电池的控制的时间间隔。
[0007]优选地，所述根据所述第一预测结果控制蓄电池在所述第一目标时间长度内的充放电功率包括：根据所述第一预测结果以及所述蓄电池的优化目标控制所述蓄电池在所述第一目标时间长度内的充放电功率；其中，所述优化目标至少包括以下之一：运行费用、电网功
率波动、光伏消纳率。
[0008]优选地，所述预测第一目标时间长度内发电设备的发电量和用电负荷的负荷值包括：基于气象参数进行相似日替代法以预测所述第一目标时间长度内所述发电设备的发电量和非柔性用电负荷的负荷值；并采用理论模型计算柔性用电负荷的负荷值；其中，相似日的选取通过皮尔逊相关系数确定。
[0009]优选地，所述气象参数至少包括以下之一：天气类型、日平均太阳辐射强度、日平均散射辐射强度、日最低气温、日最高气温、日平均风速、日平均相对湿度以及日照时长。
[0010]优选地，预测所述第二目标时间长度内的所述第二预测结果以及根据所述第二预测结果调整所述柔性用电负荷的用电功率包括：以当前时间为起点预测所述第二目标时间长度内的所述第二预测结果；根据所述第二预测结果调整所述柔性用电负荷在第三目标时间长度内的用电功率；其中，所述第三目标时间长度小于所述第二目标时间长度；在第三目标时间长度结束后，返回所述以当前时间为起点预测所述第二目标时间长度内的所述第二预测结果的步骤。
[0011]优选地，所述柔性用电负荷预先设置有对应的优先级；所述调整柔性用电负荷的用电功率以适应所述蓄电池的充放电功率的控制方案包括：根据所述柔性用电负荷的优先级的高低顺序对各所述柔性用电负荷的用电功率进行调整以适应所述蓄电池的充放电功率的控制方案。
[0012]优选地，所述发电设备具体为光伏发电设备，所述用电负荷具体为家庭用电负荷。
[0013]为解决上述技术问题，本申请还提供一种家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制装置，包括：第一预测模块，用于预测第一目标时间长度内发电设备的发电量和用电负荷的负荷值得到第一预测结果；控制模块，用于根据所述第一预测结果控制蓄电池在所述第一目标时间长度内的充放电功率；第二预测模块，用于预测第二目标时间长度内所述发电设备的发电量和所述用电负荷的负荷值得到第二预测结果；调整模块，用于根据所述第二预测结果调整柔性用电负荷的用电功率以适应所述蓄电池的充放电功率的控制方案；其中，所述第二目标时间长度小于所述第一目标时间长度，对所述柔性用电负荷的调整的时间间隔小于对所述蓄电池的控制的时间间隔。
[0014]为解决上述技术问题，本申请还提供一种家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序时实现上述家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法的步骤。
[0015]为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法的步骤。
[0016]本申请所提供的一种家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法，先预测第一目标时间长度内发电设备的发电量和用电负荷的负荷值得到第一预测结果，并根据第一预测结果控制蓄电池在第一目标时间长度内的充放电功率，即得到蓄电池的控制方案并对其充放电功率进行控制。然后预测第二目标时间长度内发电设备的发电量和用电负荷的负荷值得到第二预测结果，并根据第二预测结果调整柔性用电负荷的用电功率以适应蓄电池的充放电功率的控制方案，即第一预测结果出现偏差时，通过调整柔性用电负荷的用电功率来适应蓄电池的充放电。一般将预测出第一预测结果以及对蓄电池的控制称为第一层优化；预测出第二预测结果以及调整柔性用电负荷称为第二层优化。其中，第二目标时间长度小于第一目标时间长度，短时间域的预测更加容易，可以实现更高精度的预测。此外，对柔性用电负荷的调整的时间间隔小于对蓄电池的控制的时间间隔，即对柔性用电负荷的调整更加频繁，第二层的优化能够去适应第一层的优化。本方案降低了第一目标时间长度内这种长时间域内的预测精度要求，通过第二目标时间长度的短长时间域内的预测结果调整柔性设备，以适配发电设备和用电负荷的波动，由于本方案降低了对预测精度的高依赖性，能够实现光
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蓄
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柔的动态协同控制，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法，其特征在于，包括：预测第一目标时间长度内发电设备的发电量和用电负荷的负荷值得到第一预测结果；根据所述第一预测结果控制蓄电池在所述第一目标时间长度内的充放电功率；预测第二目标时间长度内所述发电设备的发电量和所述用电负荷的负荷值得到第二预测结果；根据所述第二预测结果调整柔性用电负荷的用电功率以适应所述蓄电池的充放电功率的控制方案；其中，所述第二目标时间长度小于所述第一目标时间长度，对所述柔性用电负荷的调整的时间间隔小于对所述蓄电池的控制的时间间隔。2.根据权利要求1所述的家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法，其特征在于，所述根据所述第一预测结果控制蓄电池在所述第一目标时间长度内的充放电功率包括：根据所述第一预测结果以及所述蓄电池的优化目标控制所述蓄电池在所述第一目标时间长度内的充放电功率；其中，所述优化目标至少包括以下之一：运行费用、电网功率波动、光伏消纳率。3.根据权利要求2所述的家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法，其特征在于，所述预测第一目标时间长度内发电设备的发电量和用电负荷的负荷值包括：基于气象参数进行相似日替代法以预测所述第一目标时间长度内所述发电设备的发电量和非柔性用电负荷的负荷值；并采用理论模型计算所述柔性用电负荷的负荷值；其中，相似日的选取通过皮尔逊相关系数确定。4.根据权利要求3所述的家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法，其特征在于，所述气象参数至少包括以下之一：天气类型、日平均太阳辐射强度、日平均散射辐射强度、日最低气温、日最高气温、日平均风速、日平均相对湿度以及日照时长。5.根据权利要求1所述的家庭光
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蓄
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柔双层多时间尺度控制方法，其特征在于，预测所述第二目标时间长度内的所述第二预测结果以及根据所述第二预测结果调整所述柔性用电负荷的用电功率包括：以当前时间为起点预测所述第二目标时间长度内的所述第二预测结果；根据所述第二预测结果调整所述柔性用电负荷在第三目标时间长...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹斌，彭晋卿，罗正意，万里，殷荣欣，李厚培，罗伊默，曹静宇，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：