一种多端口岸电能量路由器系统及其设计方法技术方案

一种多端口岸电能量路由器系统及其设计方法，获取港口能源系统的供能，预测船舶的岸电负荷和港口能源系统的冷热电负荷；在船舶对岸电的不同使用情况下，根据港口能源系统中供能与负荷的关系，构建多端口岸电能量路由器的不同运行场景；获取不同运行场景下多端口岸电能量路由器的运行指标，构建岸电能量调度系统的分层架构；按照岸电能量调度的分层架构，将SGAM模型的组件层、通信层、信息层按照自下而上的顺序映射到岸电能量调度系统中；基于改进SGAM模型设计不同运行场景下的多端口岸电能量路由器系统。本发明专利技术根据船舶使用岸电的不确定性，建立岸电能量调度分层递阶架构，解决多端口岸电能量路由器的能量管理与分配问题。端口岸电能量路由器的能量管理与分配问题。端口岸电能量路由器的能量管理与分配问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多端口岸电能量路由器系统及其设计方法


[0001]本专利技术涉及能量路由器控制技术，尤其涉及一种多端口岸电能量路由器系统及其设计方法。

技术介绍

[0002]随着船舶岸电的不断接入、港口自身的负荷增长，以及大规模分布式可再生能源的广泛接入导致受控对象数量庞大、类型多样、关系复杂，港口系统的能量管理与经济分配需要考虑众多分布式节点间的互动、协调优化问题，考虑到未来港口能源系统发展的新动向、新需求，需要研究电网友好型港口岸电能量路由器(energy router，ER)低碳供能方案与协同控制技术，针对多端口岸电能量路由器多节点间能量传递网的错综关系及能量供需平衡需求，需要探究有序化多端口岸电能量路由器的应用场景以及不同场景下的架构设计问题，来实现港口能源系统的物理互联、能量交换与信息传递。
[0003]现有技术1(CN115276085A)提出了电能路由器控制方法及电能路由器，适用于电力系统微网功率控制
，电能路由器根据修正后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率。实现多个台区之间的功率互济，更好地实现光伏的就地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多端口岸电能量路由器系统，其特征在于：以智能电网架构模型的组件层、通信层和信息层构建改进的SGAM模型；多端口岸电能量路由器系统的物理设备、物理接口、信息设备以及信息接口均映射到改进SGAM模型的组件层；组件层包括至少一个能源局域网；多端口岸电能量路由器系统的通信系统映射到改进SGAM模型的通信层；通信层包括：量测控制系统、信息通信系统、展示应用系统；组件层与通信层构成能源区域网；能源局域网内部及各能源局域网之间的信息交换映射到改进SGAM模型的信息层；组件层、通信层与信息层构成能源广域网；面向不同运行场景，多端口岸电能量路由器系统基于改进SGAM模型，依次按照能源局域网自调节平衡、能源区域网协调平衡、能源广域网平衡的顺序，在单个能源局域网内产能单元、用能单元、储能单元的能量调度范围，将产能单元的能量聚合后通过电力输配网传输至储能单元和用能单元。2.根据权利要求1所述的多端口岸电能量路由器系统，其特征在于：运行场景包括：自治调节场景，集群优化场景，需求响应场景；面向自治调节场景时，组件层包括一个能源局域网；面向集群优化场景和需求响应场景时，组件层包括多个能源局域网。3.根据权利要求1所述的多端口岸电能量路由器系统，其特征在于：能源局域网包括产能单元、用能单元和储能单元；能源区域网包括多个协同运行的能源局域网；能源广域网包括多个协同运行的能源区域网、多个协同运行的管控器以及公用电网。4.一种多端口岸电能量路由器系统的设计方法，适用于权利要求1至3任一项所述的多端口岸电能量路由器系统，其特征在于：所述方法包括：根据港口能源系统结构，获取港口能源系统的供能，预测船舶的岸电负荷和港口能源系统的冷热电负荷；在船舶对岸电的不同使用情况下，根据港口能源系统中供能与负荷的关系，构建多端口岸电能量路由器的不同运行场景；构建岸电能量调度系统的分层架构，自下而上依次为：能源局域网自调节平衡、能源区域网协调平衡、能源广域网平衡；面向自治调节场景，多端口岸电能量路由器系统基于改进SGAM模型的组件层进行构建，按照能源局域网自调节平衡，调控能源局域网内的产能单元满足用能单元及储能单元的用电需求；若能源局域网无法实现自调节平衡，则按照能源区域网协调平衡，调控能源区域网内的产能单元进行聚合，以满足能源区域网内的用能单元及储能单元的用电需求；面向集群优化场景，多端口岸电能量路由器系统基于改进SGAM模型的组件层和通信层进行构建，按照能源局域网自调节平衡，调控能源局域网内的产能单元满足用能单元及储能单元的用电需求；若能源局域网无法实现自调节平衡，则按照能源区域网协调平衡，调控能源区域网内的产能单元进行聚合，以满足能源区域网内的用能单元及储能单元的用电需求；面向需求响应场景，多端口岸电能量路由器系统基于改进SGAM模型的组件层、通信层与信息层进行构建，按照能源局域网自调节平衡，调控能源局域网内的产能单元满足用能
单元及储能单元的用电需求；若能源局域网无法实现自调节平衡，则按照能源区域网协调平衡，调控能源区域网内的产能单元进行聚合，以满足能源区域网内的用能单元及储能单元的用电需求；按照能源广域网平衡，由各管控器调控对应能源区域网内的产能单元进行聚合以满足能源区域网内的用能单元及储能单元的用电需求，以及满足公用电网运行目标或调节需求。5.根据权利要求4所述的多端口岸电能量路由器系统的设计方法，其特征在于：在运行场景构建过程中，采用耦合矩阵转化源荷能流建立多能流耦合模型，基于多能流耦合模型获取港口能源系统的供能能力；采用蒙特卡洛预测方法，分别对散货船、邮轮船与集装箱船三种船舶的负荷特性进行分析，预测船舶的岸电负荷，采用GA
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BP神经网络预测算法，对冷热电负荷进行联合预测。6.根据权利要求5所述的多端口岸电能量路由器系统的设计方法，其特征在于：根据船舶的岸电负荷历史数据、港口能源系统的冷热电负荷历史数据以及港口能源系统的供能历史数据，构建考虑源
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荷Copula相关性的出力概率分布函数模型，利用出力概率分布函数模型获取港口能源系统的源
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荷相...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志坚，黄国栋，段信宇，杨晨，董晓峰，王维，耿玲，钮骏，朱丹，邱一昊，
申请(专利权)人：南京师范大学国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：