一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统供电可靠性技术领域，更具体地，涉及一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法及系统。

背景技术

传统意义上的电力系统中的供电可靠性主要依靠了供电可靠性评估数据，这些数据包括了供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数，这些数据对于以火力发电和同步电机为主的电力系统都有这明确计算方式。

在本发明技术之前，尚未考虑新能源波动性对于以火力发电和同步电机为主的电力系统供电可靠性评估数据的影响，具体包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数的计算方式，这会使得可能低估或高估部分电源类型下的供电可靠性评估数据，造成资源的错配，进而降低整个电力系统的供电可靠性。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法及系统，提供一种针对于动态调整时间尺度接线，进行供电可靠性控制的方法，构建一种考虑新能源和储能设备的间歇性影响的动态量化评价体系。

根据本发明实施例第一方面，提供一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法。

在一个或多个实施例中，优选地，所述一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法包括：

设置时间划分尺度，判断当前的可靠性分析尺度；

通过供电公司数据库调取风电、光伏、负荷和储能的离线数据；

通过不同分区或区域内的传感器获得风电、光伏、负荷和储能的在线数据；

计算可靠性数据组内的数据，所述可靠性数据组包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数；

当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新；

当所述可靠性分析尺度为2或3时，根据所述离线数据和所述在线数据，按照不同类型能源的分布和区域自动进行不同时间尺度下的可靠性数据组中的数据更新。

在一个或多个实施例中，优选地，所述设置时间划分尺度，判断当前的可靠性分析尺度，具体包括：

设置时间划分尺度和每个区域的第一时间分界裕度和第二时间分解裕度；

获取当前的时间划分尺度，利用第一计算公式判断当前的可靠性分析尺度；

所述第一计算公式为：

其中，C为可靠性分析尺度，Y

在一个或多个实施例中，优选地，所述通过供电公司数据库调取风电、光伏、负荷和储能的离线数据，具体包括：

通过供电公司数据库调取风电功率占比和光伏功率占比；

通过供电公司数据库调取储能的总容量；

通过供电公司数据库调取对应区域风电、光伏和负荷的额定功率。

在一个或多个实施例中，优选地，所述通过不同分区或区域内的传感器获得风电、光伏、负荷和储能的在线数据，具体包括：

通过传感器实时采集储能的当前剩余占比；

通过传感器实时采集风电、光伏和负荷的实时功率。

在一个或多个实施例中，优选地，所述计算可靠性数据组内的数据，所述可靠性数据组包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数，具体包括：

获取对应区域的历史评估数据，这些数据中若包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数则自动存储到所述可靠性数据组；

若不包括，则通过所述历史评估数据进行快速的计算补全所述可靠性数据组。

在一个或多个实施例中，优选地，所述当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新，具体包括：

周期性采集所述可靠性分析尺度，当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新；

直接将供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数作为当前区域在长时间尺度下的分析结果，作为所述可靠性数据组，其中，所述供电可靠率存储为长尺度供电可靠率。

在一个或多个实施例中，优选地，所述当所述可靠性分析尺度为2或3时，根据所述离线数据和所述在线数据，按照不同类型能源的分布和区域自动进行不同时间尺度下的可靠性数据组中的数据更新，具体包括：

当所述可靠性分析尺度为2时，获取所述长尺度供电可靠率、所述风电功率占比和所述光伏功率占比，利用第二计算公式更新光伏中尺度供电可靠性和风电中尺度供电可靠性；

当所述可靠性分析尺度为3时，利用第三计算公式计算有无储能的标识，并利用第四计算公式计算有无新能源标识；

当有储能且无新能源下，利用第五计算公式更新可靠性数据组中的数据；

当有储能且有新能源下，利用第六计算公式更新可靠性数据组中的数据；

当有储能且有新能源下，额外存在主动电源时，利用第七计算公式更新可靠性数据组中的数据；

所述第二计算公式为：

其中，KF为风电中尺度供电可靠性，KG为光伏中尺度供电可靠性，K

所述第三计算公式为：

其中，N为有无储能的标识，SOE为储能的当前剩余占比，P

所述第四计算公式为：

其中，X为有无新能源标识，P

所述第五计算公式为有储能且无新能源下可靠性评估修正公式：

其中，TJ为减少停电时间，load为负荷的额定功率和，KK为供电可靠率；

所述第六计算公式为有储能且有新能源下可靠性评估修正公式：

所述第七计算公式为：

其中，TT

根据本发明实施例第二方面，提供一种多时间尺度自适应供电可靠性控制系统。

在一个或多个实施例中，优选地，所述一种多时间尺度自适应供电可靠性控制系统包括：

多尺度划分模块，用于设置时间划分尺度，判断当前的可靠性分析尺度；

离线数据获取模块，用于通过供电公司数据库调取风电、光伏、负荷和储能的离线数据；

在线数据获取模块，用于通过不同分区或区域内的传感器获得风电、光伏、负荷和储能的在线数据；

在线可靠性分析模块，用于计算可靠性数据组内的数据，所述可靠性数据组包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数；

长尺度修正模块，用于当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新；

短尺度修正模块，用于当所述可靠性分析尺度为2或3时，根据所述离线数据和所述在线数据，按照不同类型能源的分布和区域自动进行不同时间尺度下的可靠性数据组中的数据更新。

根据本发明实施例第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。

根据本发明实施例第四方面，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例中，通过分时间尺度的在线评估，实现短周期、长周期不同情况下的动态量化评估。

本发明实施例中，通过快速的进行短尺度修正，完成不同类型下的区域内的修正值计算，实现对新能源和储能对间歇性影响的动态量化评价。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法的流程图。

图2是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的设置时间划分尺度，判断当前的可靠性分析尺度的流程图。

图3是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的通过供电公司数据库调取风电、光伏、负荷和储能的离线数据的流程图。

图4是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的通过不同分区或区域内的传感器获得风电、光伏、负荷和储能的在线数据的流程图。

图5是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的计算可靠性数据组内的数据，所述可靠性数据组包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数的流程图。

图6是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新的流程图。

图7是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的当所述可靠性分析尺度为2或3时，根据所述离线数据和所述在线数据，按照不同类型能源的分布和区域自动进行不同时间尺度下的可靠性数据组中的数据更新的流程图。

图8是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制系统的结构图。

图9是本发明一个实施例中一种电子设备的结构图。

具体实施方式

在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

传统意义上的电力系统中的供电可靠性主要依靠了供电可靠性评估数据，这些数据包括了供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数，这些数据对于以火力发电和同步电机为主的电力系统都有这明确计算方式。

在本发明技术之前，尚未考虑新能源波动性对于以火力发电和同步电机为主的电力系统供电可靠性评估数据的影响，具体包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数的计算方式，这会使得可能低估或高估部分电源类型下的供电可靠性评估数据，造成资源的错配，进而降低整个电力系统的供电可靠性。

本发明实施例中，提供了一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法及系统。该方案提供一种针对于动态调整时间尺度接线，进行供电可靠性控制的方法，构建一种考虑新能源和储能设备的间歇性影响的动态量化评价体系。

根据本发明实施例第一方面，提供一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法。

图1是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法的流程图。

在一个或多个实施例中，优选地，所述一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法包括：

S101、设置时间划分尺度，判断当前的可靠性分析尺度；

S102、通过供电公司数据库调取风电、光伏、负荷和储能的离线数据；

S103、通过不同分区或区域内的传感器获得风电、光伏、负荷和储能的在线数据；

S104、计算可靠性数据组内的数据，所述可靠性数据组包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数；

S105、当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新；

S106、当所述可靠性分析尺度为2或3时，根据所述离线数据和所述在线数据，按照不同类型能源的分布和区域自动进行不同时间尺度下的可靠性数据组中的数据更新。

在本发明实施例中，为了能够实现不同类型的不同时间尺度的区块的分析，进行了尺度划分，对于长时间尺度是，直接通过传统的供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数进行在线计算，对于短尺度的数据，结合不同分区和不同时间尺度的控制时，自动进行数据更新和运算。

图2是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的设置时间划分尺度，判断当前的可靠性分析尺度的流程图。

如图2所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述设置时间划分尺度，判断当前的可靠性分析尺度，具体包括：

S201、设置时间划分尺度和每个区域的第一时间分界裕度和第二时间分解裕度；

S202、获取当前的时间划分尺度，利用第一计算公式判断当前的可靠性分析尺度；

所述第一计算公式为：

其中，C为可靠性分析尺度，Y

在本发明实施例中，为了满足不同类型的区域的在线分析，对每个区域根据经验分别设置第一时间分界裕度和第二时间分解裕度，用于区分具体的可靠性分析的需求和响应速度，一般情况下，进行在线控制时的可靠性基础数据为短时间尺度的，而进行离线分析的为长时间尺度的。

图3是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的通过供电公司数据库调取风电、光伏、负荷和储能的离线数据的流程图。

如图3所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述通过供电公司数据库调取风电、光伏、负荷和储能的离线数据，具体包括：

S301、通过供电公司数据库调取风电功率占比和光伏功率占比；

S302、通过供电公司数据库调取储能的总容量；

S303、通过供电公司数据库调取对应区域风电、光伏和负荷的额定功率。

在本发明实施例中，这些数进行进一步分析的离线分析数据。

图4是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的通过不同分区或区域内的传感器获得风电、光伏、负荷和储能的在线数据的流程图。

如图4所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述通过不同分区或区域内的传感器获得风电、光伏、负荷和储能的在线数据，具体包括：

S401、通过传感器实时采集储能的当前剩余占比；

S402、通过传感器实时采集风电、光伏和负荷的实时功率。

在本发明实施例中，这些数进行进一步分析的在线分析数据。

图5是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的计算可靠性数据组内的数据，所述可靠性数据组包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数的流程图。

如图5所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述计算可靠性数据组内的数据，所述可靠性数据组包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数，具体包括：

S501、获取对应区域的历史评估数据，这些数据中若包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数则自动存储到所述可靠性数据组；

S502、若不包括，则通过所述历史评估数据进行快速的计算补全所述可靠性数据组。

在本发明实施例中，主要是根据历史评估数据补全每个区域或者分区内的对应的可靠性数据组，为后续进行在线长短时间尺度分析做数据基础。

图6是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新的流程图。

如图6所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新，具体包括：

S601、周期性采集所述可靠性分析尺度，当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新；

S602、直接将供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数作为当前区域在长时间尺度下的分析结果，作为所述可靠性数据组，其中，所述供电可靠率存储为长尺度供电可靠率。

在本发明实施例中，可靠性数据组是一个需要长期运算的数据，运算完成后，在不同区域分别根据具体的可靠性分析的尺度，获得对应的需求的可靠性数据组，若为长尺度时，则无需更新这些数据。

图7是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制方法中的当所述可靠性分析尺度为2或3时，根据所述离线数据和所述在线数据，按照不同类型能源的分布和区域自动进行不同时间尺度下的可靠性数据组中的数据更新的流程图。

如图7所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述当所述可靠性分析尺度为2或3时，根据所述离线数据和所述在线数据，按照不同类型能源的分布和区域自动进行不同时间尺度下的可靠性数据组中的数据更新，具体包括：

S701、当所述可靠性分析尺度为2时，获取所述长尺度供电可靠率、所述风电功率占比和所述光伏功率占比，利用第二计算公式更新光伏中尺度供电可靠性和风电中尺度供电可靠性；

S702、当所述可靠性分析尺度为3时，利用第三计算公式计算有无储能的标识，并利用第四计算公式计算有无新能源标识；

S703、当有储能且无新能源下，利用第五计算公式更新可靠性数据组中的数据；

S704、当有储能且有新能源下，利用第六计算公式更新可靠性数据组中的数据；

S705、当有储能且有新能源下，额外存在主动电源时，利用第七计算公式更新可靠性数据组中的数据；

所述第二计算公式为：

其中，KF为风电中尺度供电可靠性，KG为光伏中尺度供电可靠性，K

所述第三计算公式为：

其中，N为有无储能的标识，SOE为储能的当前剩余占比，P

所述第四计算公式为：

其中，X为有无新能源标识，P

所述第五计算公式为有储能且无新能源下可靠性评估修正公式：

其中，TJ为减少停电时间，load为负荷的额定功率和，KK为供电可靠率；

所述第六计算公式为有储能且有新能源下可靠性评估修正公式：

所述第七计算公式为：

其中，TT

在本发明实施例中，一方面通过分时间尺度的在线评估，实现短周期、长周期不同情况下的动态量化评估，另一方面，通过快速的进行短尺度修正，完成不同类型下的区域内的修正值计算，实现对新能源和储能对间歇性影响的动态量化评价。

根据本发明实施例第二方面，提供一种多时间尺度自适应供电可靠性控制系统。

图8是本发明一个实施例的一种多时间尺度自适应供电可靠性控制系统的结构图。

在一个或多个实施例中，优选地，所述一种多时间尺度自适应供电可靠性控制系统包括：

多尺度划分模块801，用于设置时间划分尺度，判断当前的可靠性分析尺度；

离线数据获取模块802，用于通过供电公司数据库调取风电、光伏、负荷和储能的离线数据；

在线数据获取模块803，用于通过不同分区或区域内的传感器获得风电、光伏、负荷和储能的在线数据；

在线可靠性分析模块804，用于计算可靠性数据组内的数据，所述可靠性数据组包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数；

长尺度修正模块805，用于当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新；

短尺度修正模块806，用于当所述可靠性分析尺度为2或3时，根据所述离线数据和所述在线数据，按照不同类型能源的分布和区域自动进行不同时间尺度下的可靠性数据组中的数据更新。

在本发明实施例中，通过一系列的模块化设计，实现一个适用于不同结构下的系统，该系统能够通过采集、分析和控制，实现闭环的、可靠的、高效的执行。

根据本发明实施例第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。

根据本发明实施例第四方面，提供一种电子设备。图9是本发明一个实施例中一种电子设备的结构图。图9所示的电子设备为通用多时间尺度自适应供电可靠性控制装置。参照图9，所述电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备。电子设备900包括处理器901和存储器902。其中，处理器901与存储器902电性连接。

处理器901是电子设备900的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或调用存储在存储器902内的计算机程序，以及调用存储在存储器902内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。

在本实施例中，电子设备900中的处理器901会按照如下的步骤，将一个或一个以上的计算机程序的进程对应的指令加载到存储器902中，并由处理器901来运行存储在存储器902中的计算机程序，从而实现各种功能，例如：设置时间划分尺度，判断当前的可靠性分析尺度；通过供电公司数据库调取风电、光伏、负荷和储能的离线数据；通过不同分区或区域内的传感器获得风电、光伏、负荷和储能的在线数据；计算可靠性数据组内的数据，所述可靠性数据组包括供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数；当所述可靠性分析尺度为1时，不做可靠性数据组中的数据更新；当所述可靠性分析尺度为2或3时，根据所述离线数据和所述在线数据，按照不同类型能源的分布和区域自动进行不同时间尺度下的可靠性数据组中的数据更新。

在某些实施方式中，电子设备900还可以包括：显示器903、射频电路904、音频电路905、无线保真模块906以及电源907。其中，其中，显示器903、射频电路904、音频电路905、无线保真模块906以及电源907分别与处理器901电性连接。

所述显示器903可以用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示器903可以包括显示面板，在某些实施方式中，可以采用液晶显示器(LCD，Liquid CrystalDisplay)、或者有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)等形式来配置显示面板。

所述射频电路904可以用于收发射频信号，以通过无线通信与网络设备或其他电子设备建立无线通讯，与网络设备或其他电子设备之间收发信号。

所述音频电路905可以用于通过扬声器、传声器提供用户与电子设备之间的音频接口。

所述无线保真模块906可以用于短距离无线传输，可以帮助用户收发电子邮件、浏览网站和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。

所述电源907可以用于给电子设备900的各个部件供电。在一些实施例中，电源907可以通过电源管理系统与处理器901逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管图9中未示出，电子设备900还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例中，通过分时间尺度的在线评估，实现短周期、长周期不同情况下的动态量化评估。

本发明实施例中，通过快速的进行短尺度修正，完成不同类型下的区域内的修正值计算，实现对新能源和储能对间歇性影响的动态量化评价。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。