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基于数字孪生架构的用户侧储能调度优化控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:40537654 阅读:11 留言:0更新日期:2024-03-01 14:00
本说明书涉及节能环保技术领域,适用于用户侧储能技术领域,尤其涉及一种基于数字孪生架构的用户侧储能调度优化控制方法及装置。包括根据用户所有负载的信息和储能装置的信息构建数字孪生系统;根据负载的历史用电时间预测负载的用电时长;将负载的用电时长输入至数字孪生系统中,以便于数字孪生系统根据负载的用电时长以及负载的单位时间用电量计算负载的电能消耗量,并根据电能消耗量以及储能装置的储能情况计算储能装置的储能量,以便于储能装置按照储能量进行储能。通过本说明书实施例,解决了用户侧储能装置过不合理储能导致用电高峰期电能不足的问题。

【技术实现步骤摘要】

本说明书涉及节能环保,适用于用户侧储能,尤其涉及一种基于数字孪生架构的用户侧储能调度优化控制方法及装置


技术介绍

1、传统电网以发电-传输-配电架构模式为主,电力从发电端到用户端会产生多方面的电力损耗,比如高压输电过程中,由于线路电阻等因素,部分电能会转化为热能损耗,变压器变压过程会产生铁损或铜损,低压配电过程中线路电阻会造成电能的损失等等。传统的供电模式还存在着电能供应不稳定的问题,特别是在用电高峰时段和紧急情况下更为明显。用户侧储能作为一种新兴的能源技术,通过调度优化有效缓解传统电网模式的不足,为电力系统的智能化转型奠定基础。用户侧储能是指储能设备安装在用户一端,由用户自行进行储能管理和运营的模式,该模式根据用户的电力需求情况进行储能和放电,主要用于平衡用户端的电网负荷,通过储能设备调节用户端负荷曲线,实现用电尖峰期的负荷转移,从而降低电费,同时还能配合光伏或风电等再生能源,提高再生能源利用率。

2、用户侧储能技术已有了一定的研究,例如中国专利技术专利申请专利号cn201910259899.1,名称为“一种用户侧储能控制策略”中利用储能设备在用电低谷电价低的时候充电,在用电高峰电价高的时候将存储的电能回馈给电网,从中赚取电费差价的利润;储能设备在用户发生停电事故的时候可不间断电源给用户供电;储能设备在充电的时候可等同于容性设备,可作为用户负载无功补偿使用;用户储能优化控制器采集用户和储能设备的用电信息,通过gprs通讯将数据传送到储能优化平台,储能优化平台主要两个作用,用户查看用户的用电信息和利用经济模型进行优化得到储能设备的最佳充放电策略。

3、例如中国专利技术专利申请专利号cn202310443101.5,名称为“一种基于双层迭代的用户侧储能配置方法”中通过建立配电系统运营商(dso)和用户之间的两层迭代优化模型,研究光伏不确定下最优需量电价和上网电价的公式。上层选择dso作为研究对象,首先用时段划分模型确定了产消者和消费者的峰平谷周期,然后提出了利润最大化模型来确定最优需量电价和上网电价。下层以产消者和消费者为研究对象,以电度电费,需量电费和储能成本最小为目标,建立了考虑光伏不确定性风险规避的实用模型,确定用户侧最优储能配置。但是上述方法均没有考虑如何提高用户侧储能装置的利用效率及如何通过调整用户的负载来保障储能装置存储能量的充分使用。

4、现在亟需一种基于数字孪生架构的用户侧储能调度优化控制方法,从而解决现有技术中用户侧储能装置过不合理储能导致用电高峰期电能不足的问题。


技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题,本说明书实施例提供了一种基于数字孪生架构的用户侧储能调度优化控制方法及装置,通过构建数字孪生系统、预测用电需求、实时调整可移动负载等步骤,解决了用户侧储能装置过不合理储能导致用电高峰期电能不足的问题,充分利用了储能装置,同时优化了用户可移动负载的调整方案,实现了高峰期能量供应的持续和稳定,从而提高了用电效率,降低了总体能源消耗成本。

2、为了解决上述技术问题中的任意一种,本说明书的具体技术方案如下:

3、本说明书实施例提供了一种基于数字孪生架构的用户侧储能调度优化控制方法,包括:

4、根据用户所有负载的信息和储能装置的信息,构建数字孪生系统;

5、根据所述负载的历史用电时间预测所述负载的用电时长;

6、将所述负载的用电时长输入至所述数字孪生系统中,以便于所述数字孪生系统根据所述负载的用电时长以及所述数字孪生系统中所述负载的单位时间用电量计算所述负载的电能消耗量,并根据所述电能消耗量以及所述储能装置的储能情况计算所述储能装置的储能量,以便于所述储能装置按照所述储能量进行储能。

7、进一步地,根据所述电能消耗量以及所述储能装置的储能情况计算所述储能装置的储能量的公式为:

8、;

9、其中, q storge表示储能量, τ表示比例系数; n表示负载的数量, q i表示第 i个负载的电能消耗量, γ表示缩小系数, q b remain表示储能装置的剩余电能, q min表示储能装置的放电阈值, q max表示储能装置的最大储能, δ表示放大系数。

10、进一步地,所述负载包括可时移负载和不可时移负载;

11、所述方法还包括:

12、所述数字孪生系统的传感器获取所述负载的实时运行状态信息和在预定的用电高峰时段的高峰耗电量,并根据所述负载的高峰耗电量、实时运行状态信息以及所述储能装置的储能量判断是否需要调整可时移负载的用电时段;

13、若不需要,则控制所述储能装置正常给所述可时移负载和不可时移负载提供电能;

14、若需要,则调整所述可时移负载的用电时段,控制所述储能装置按照调整后的所述可时移负载的用电时段给所述可时移负载提供电能,并正常给所述不可时移负载提供电能。

15、进一步地,根据所述负载的高峰耗电量、实时运行状态信息以及所述储能装置的储能量判断是否需要调整可时移负载的用电时段进一步包括:

16、判断所述高峰耗电量、实时运行状态信息以及储能量是否满足如下判别式:

17、;

18、若满足判别式,则需要调整可时移负载的用电时段;若不满足上述判别式,则不需要调整可时移负载的用电时段;

19、其中, q peak表示高峰耗电量, α和 β表示比例常数, q storge表示储能量, q min表示储能装置的放电阈值, q total表示在所述用电高峰时段所有负载的高峰总耗电量, u t(i)表示所述用电高峰时段内的 t时刻所述传感器获取的第 i个负载的负载电压值, u t-1(i)表示所述用电高峰时段内的 t-1时刻所述传感器获取的第 i个负载的负载电压值, i 本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数字孪生架构的用户侧储能调度优化控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述电能消耗量以及所述储能装置的储能情况计算所述储能装置的储能量的公式为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负载包括可时移负载和不可时移负载;

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述负载的高峰耗电量、实时运行状态信息以及所述储能装置的储能量判断是否需要调整可时移负载的用电时段进一步包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述数字孪生系统的传感器获取所述负载在所述用电高峰时段的预定短时域内的短时域耗电量;

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在需要调整可时移负载的用电时段的情况下,所述方法还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述模拟用电时段内根据获取到负载的实时运行状态信息、模拟用电时段耗电量以及模拟用电时段内的电价判断各负载时移方案是否满足要求的判别式为:

8.一种基于数字孪生架构的用户侧储能调度优化控制装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一所述方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于数字孪生架构的用户侧储能调度优化控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述电能消耗量以及所述储能装置的储能情况计算所述储能装置的储能量的公式为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负载包括可时移负载和不可时移负载;

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述负载的高峰耗电量、实时运行状态信息以及所述储能装置的储能量判断是否需要调整可时移负载的用电时段进一步包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述数字孪生系统的传感器获取所述负载在所述用电高峰时段的预定短时域内的短时域耗电量;

6.根据权利要求3所述的方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:那琼澜李信邢宁哲王艺霏陈重韬温馨张海明马跃任建伟彭柏邢海瀛梁东王骏王畅邬小波刘蓁
申请(专利权)人:国网冀北电力有限公司
类型:发明
国别省市:

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