一种面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法技术

本发明专利技术提供了一种面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法，通过获取不同离网场景的发生概率数据，确定相应场景的停电时长，根据负荷设备耗能参数及碳排放参数确定相应场景的停电时长下离网场景负荷调节方案，离网场景负荷调节方案满足电功率平衡约束条件，在考虑电量分配影响以及碳排放因素基础上，起到对于离网后的负荷量化分析及负荷能源的优化调度精确控制的调节

【技术实现步骤摘要】
一种面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法


[0001]本专利技术涉及高速公路能源分配
，特别涉及一种面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法
。

技术介绍

[0002]高速服务区为乘客和司机提供休息场所，主要场所包括餐厅
、
水箱间
、
卫生间
、
服务主楼
、
旅馆
、
浴室
、
加油站
、
加气站
、
充电桩停车位
、
非充电桩停车位等
。
服务区通常远离市区，能源系统包括光伏
、
蓄电池
、
空调系统
、
照明系统
、
热水系统
、
污水处理系统等，能源形式以电能为主体，包括电
、
冷
、
热等多种形式
。
由于服务区长期连续运行，一旦出现市政电网离网情况，将严重影响服务区的安全与稳定
。
[0003]目前，针对离网时长随机性问题的解决方案较少
。
电网离网时长具有随机性，且离网后如何进行优化负荷的调节目前尚缺少有效办法，对于离网后的负荷量化分析及负荷能源的优化调度也缺少适应性的精确控制方案
。
本专利技术结合计算机算法，通过分析大电网临时停电后的多目标运行负荷，综合考虑电量分配影响以及碳排放因素，建立了离网后主要能源负荷的优化调节方案，实现电网紧急离网情况下能源系统的最优化运行
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法，以解决考虑电量分配影响以及碳排放因素基础上，对于离网后的负荷量化分析及负荷能源的优化调度精确控制的方案
。
[0005]一种面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法，获取不同离网场景的发生概率数据，确定相应场景的停电时长，根据负荷设备耗能参数及碳排放参数确定相应场景的停电时长下离网场景负荷调节方案，离网场景负荷调节方案满足电功率平衡约束条件，具体的：
[0006]获取负荷设备耗能参数，负荷设备包括发电设备及储能设备，
[0007]发电设备耗能参数包括设备单位时间发电量
、
设备消耗能源量及启停瞬时耗能，储能设备耗能参数包括设备单位时间发电量及设备消耗电量，
[0008]获取负荷设备碳排放参数，发电设备或储能设备碳排放参数为化石能源消耗或电消耗产生的二氧化碳排放量，根据获取的负荷设备耗能参数及碳排放参数得到离网场景负荷调节方案，
[0009]获取电功率平衡约束条件，根据发电设备功率出力条件以及储能设备充放电速率得到电功率平衡约束条件，储能设备充放电速率小于最大储能容量，判断得到离网场景负荷调节方案是否满足电功率平衡约束条件，若满足则执行相应的离网场景负荷调节方案
。
[0010]其中，所述负荷设备为柴油发电机组
、
新能源分布式机组及储能设备
。
[0011]其中，根据负荷设备启停瞬时耗能情况确定设备种类，启停瞬时耗能较高设备为发电设备，启停瞬时低耗能较低设备为储能设备
。
[0012]其中，所述发电设备为柴油发电机组
、
新能源分布式机组，所述储能设备为蓄电池组
。
[0013]其中，发电设备耗能参数
f
DE
，
t
通过如下方式得到：
[0014][0015]其中，
P
DEi
，
t
为第
i
个发电机组在
t
时段的发电量，
t
为工作时段时间，
ζ
DEi
为第
i
个发电机组每
kW
·
h
消耗的能源量；
S
DEi
为第
i
个发电机组的启停消耗能源量；
N
DE
为获取的
N
个数据的发电设备耗能
,N
为正整数，
u
DEi
，
t
为第
i
台发电机组当前的启停状态，1为启动，0为停止
。
[0016]其中，储能设备耗能参数
f
ess
，
t
通过如下方式得到：
[0017][0018]其中，
P
essi
，
t
为第
i
个储能设备在
t
时段的发电量，
t
为工作时段时间，
C
essi
，
t
第
i
个储能设备每小时的电量消耗；
W
为储能设备储能容量，
N
ess
为获取的
N
个数据的储能设备耗能，
N
为正整数
。
[0019]其中，负荷设备碳排放参数
min C
通过如下方式得到：
[0020][0021]其中，
CE
w
，
grid
为场景
θ
w
下电消耗产生的二氧化碳
、CE
w
，
fuel
为场景
θ
w
下化石能源消耗产生的二氧化碳，
n
为场景
θ
w
获取的
n
个数据，
N
为正整数
。
[0022]其中，发电设备功率出力控制条件为：
[0023][0024]其中，
P
DE.min
为发电机的最小发电功率；
P
DE.max
为发电机的额定发电功率；为发电机的最大向上爬坡速率；为发电机的最大向下爬坡速率，
[0025](t
‑
1)
为上一工作时段时间，
(t)
当前工作时段时间，
[0026]储能设备充放电速率控制条件为：
[0027][0028]其中，
S
ess.min
和
S
ess.max
分别为荷电状态的下限和上限
、S
ess.t
为
t
工作时段时间荷电状态，
[0029]P
ess.t
为
t
工作时段时间充放电速率，
E
ess
为储能设备最大储能量
。
[0030]其中，还包括削减服务区负荷约束限制：
[0031]0≤P
loss,t
≤P
loss,t,max<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法，其特征在于，获取不同离网场景的发生概率数据，确定相应场景的停电时长，根据负荷设备耗能参数及碳排放参数确定相应场景的停电时长下离网场景负荷调节方案，离网场景负荷调节方案满足电功率平衡约束条件，具体的：获取负荷设备耗能参数，负荷设备包括发电设备及储能设备，发电设备耗能参数包括设备单位时间发电量
、
设备消耗能源量及启停瞬时耗能，储能设备耗能参数包括设备单位时间发电量及设备消耗电量，获取负荷设备碳排放参数，发电设备或储能设备碳排放参数为化石能源消耗或电消耗产生的二氧化碳排放量，根据获取的负荷设备耗能参数及碳排放参数得到离网场景负荷调节方案，获取电功率平衡约束条件，根据发电设备功率出力条件以及储能设备充放电速率得到电功率平衡约束条件，储能设备充放电速率小于最大储能容量，判断得到离网场景负荷调节方案是否满足电功率平衡约束条件，若满足则执行相应的离网场景负荷调节方案
。2.
如权利要求1所述的面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法，其特征在于，所述负荷设备为柴油发电机组
、
新能源分布式机组及储能设备
。3.
如权利要求1所述的面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法，其特征在于，根据负荷设备启停瞬时耗能情况确定设备种类，启停瞬时耗能较高设备为发电设备，启停瞬时低耗能较低设备为储能设备
。4.
如权利要求1所述的面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法，其特征在于，所述发电设备为柴油发电机组
、
新能源分布式机组，所述储能设备为蓄电池组
。5.
如权利要求1‑4任一项所述的面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法，其特征在于，发电设备耗能参数
f
DE
，
t
通过如下方式得到：其中，
P
DEi
，
t
为第
i
个发电机组在
t
时段的发电量，
t
为工作时段时间，
ζ
DEi
为第
i
个发电机组每
kW
·
h
消耗的能源量；
S
DEi
为第
i
个发电机组的启停消耗能源量；
N
DE
为获取的
N
个数据的发电设备耗能
,N
为正整数，
u
DEi
，
t
为第
i
台发电机组当前的启停状态，1为启动，0为停止
。6.
如权利要求1‑4任一项所述的面向高速公路服务区电网离网后的负荷调节方法，其特征在于，储能设备耗能参数
f
ess
，
t
通过如下方式得到：其中，
P
essi
，
t
为第
i
个储能设备在
t
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴海，陆旭东，王成鸿，张晓峰，贺雅楠，胡晋茹，江山，束娜，刘刚，
申请(专利权)人：交通运输部科学研究院山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：