一种源网荷储协同互动优化调度系统

技术领域

本发明涉及源网荷储调度技术领域，具体涉及一种源网荷储协同互动优化调度系统。

背景技术

新能源发电具有随机性和间歇性的特点，随着新能源装机规模不断增长，给电网调度计划安排、安全经济调度运行带来了严峻挑战，电力系统供需双侧随机问题日益凸显，传统配电网运行控制没有考虑分布式光伏电源对电网的主动支撑能力，分布式光伏电源目前不具备故障状态下的电压穿越控制、电网适应性等控制性能。因此传统“源随荷动”的调度控制方式已远不能满足电力系统发展需要，逐步向源网荷储协同互动调度方式转变。

由“源随荷动”的调度模式，向源网荷储协同控制模式转变，是构建新型电力系统的理论基础。随着高比例分布式电源、柔性负荷、储能系统的接入，亟需开展源网荷储协同互动优化调度系统，支撑电网广域范围内的源网荷储友好互动，从而实现新能源的大规模消纳。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述技术问题，本发明提供一种源网荷储协同互动优化调度系统，能够有效提升电力系统的源网荷储协同调节能力，从而保证电力系统稳定、安全经济运行。

2.技术方案：

一种源网荷储协同互动优化调度系统，其特征在于：包括边缘计算模块、状态评估模块以及协同调度模块；所述边缘计算模块用于对电网内新能源电站和电动汽车充电站进行数据计算，并将计算结果传给状态评估模块；所述状态评估模块对该电网的状态进行评估并将评估的结果发送至协同调度模块；所述协同调度模块根据评估结果对该电网中的源网荷储各单元进行协同调度；所述源网荷储各单元包括电网中的新能源电站、电动汽车充电站、火力发电站以及储能单元；

所述新能源电站包括光伏发电电站、风电发电电站；

其中对光伏发电电站的数据计算具体为：通过内置的光伏发电预测算法对光伏发电未来T时刻的发电进行计算预测，然后计算光伏发电波动值，光伏发电波动值计算方式如下：

ΔP

(1)式中，ΔP

对风电发电电站的数据计算具体为：获取风电实时气象数据，通过内置的风电预测算法对风电未来T时刻的发电进行计算预测，然后计算风电发电功率波动值，风电发电功率波动值计算方式如下式：

ΔP

(2)式中，ΔP

对电动汽车充电站进行数据计算具体为：获取区域内各电动汽车电池剩余容量信息SOC，然后计算出当前电动汽车充电站可调节的电能裕度，计算公式如下：

ΔP

其中，ΔP

所述状态评估模块接收边缘计算模块计算出的数据，并对该电网进行状态评估；具体评估为；当P

所述协同调度模块的协调调度包括以下步骤：

S1：当状态评估模块评估结果是状态1时，协同调度模块不启用；

S2：当状态评估模块评估结果是状态2时，同时ΔP

ΔP

S3：如果经过上述步骤S2电网无法进入状态1，则停止当前电动汽车充电站可停止的充电负荷，并增加当前电动汽车充电站可用于放电的负荷，同时降低电网中可调节的负荷，直到整个电网进入状态1；

S4：如果所述的状态评估模块评估结果是状态3，则将多余发电量用于储能设备，同时减少火电发电量，直到整个电网进入状态1。

进一步地，还包括数据采集模块；所述数据采集模块用于从电网系统中采集实时用电数据、实时供电数据以及边缘计算模块传回的数据。

进一步地，所述的光伏发电边缘模块还能够根据实时获取的光伏发电实时气象数据以及所处时间段自动调节对光伏发电电站数据的计算的处于工作状态还是静默状态；当进入静默状态时，对光伏发电电站的数据不进行计算工作。

3.有益效果：

(1)本发明的一种源网荷储协同互动优化调度系统通过将部分应用、服务和数据部署在分布式的物联网边缘节点中，大量计算任务下放到边缘节点的服务器，以满足业务对高实时性的需求，同时避免大数量、多频次的与调度端服务器进行数据交互而导致的通信传输堵塞，从而能释放调度端服务器的计算性能。

(2)本发明通过对电网整体状态的评估，针对不同的电网状态实行不同的源网荷储协同互动优化调度方法，支撑电网广域范围内的源网荷储友好互动，在保证系统能够安全运行的同时，降低了弃光弃风率。

附图说明

图1为一种源网荷储协同互动优化调度系统的各个系统模块的关系图；

图2为本发明的边缘计算模块的功能组成示意图；

图3为本发明中实现源网荷储协同互动优化调度流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体的说明。

如附图1所示，一种源网荷储协同互动优化调度系统，其特征在于：包括边缘计算模块、状态评估模块以及协同调度模块。如附图2所示，所述边缘计算模块用于对电网内新能源电站和电动汽车充电站进行数据计算，并将计算结果传给状态评估模块；所述状态评估模块对该电网的状态进行评估并将评估的结果发送至协同调度模块；所述协同调度模块根据评估结果对该电网中的源网荷储各单元进行协同调度；所述源网荷储各单元包括电网中的新能源电站、电动汽车充电站、火力发电站以及储能单元；

所述新能源电站包括光伏发电电站、风电发电电站；

其中对光伏发电电站的数据计算具体为：通过内置的光伏发电预测算法对光伏发电未来T时刻的发电进行计算预测，然后计算光伏发电波动值，光伏发电波动值计算方式如下：

ΔP

(1)式中，ΔP

对风电发电电站的数据计算具体为：获取风电实时气象数据，通过内置的风电预测算法对风电未来T时刻的发电进行计算预测，然后计算风电发电功率波动值，风电发电功率波动值计算方式如下式：

ΔP

(2)式中，ΔP

对电动汽车充电站进行数据计算具体为：获取区域内各电动汽车电池剩余容量信息SOC，然后计算出当前电动汽车充电站可调节的电能裕度，计算公式如下：

ΔP

其中，ΔP

所述状态评估模块接收边缘计算模块计算出的数据，并对该电网进行状态评估；具体评估为；当P

如附图3所示，所述协同调度模块的协调调度包括以下步骤：

S1：当状态评估模块评估结果是状态1时，协同调度模块不启用；

S2：当状态评估模块评估结果是状态2时，同时ΔP

ΔP

S3：如果经过上述步骤S2电网无法进入状态1，则停止当前电动汽车充电站可停止的充电负荷，并增加当前电动汽车充电站可用于放电的负荷，同时降低电网中可调节的负荷，直到整个电网进入状态1；

S4：如果所述的状态评估模块评估结果是状态3，则将多余发电量用于储能设备，同时减少火电发电量，直到整个电网进入状态1。

进一步地，还包括数据采集模块；所述数据采集模块用于从电网系统中采集实时用电数据、实时供电数据以及边缘计算模块传回的数据。

进一步地，所述的光伏发电边缘模块还能够根据实时获取的光伏发电实时气象数据以及所处时间段自动调节对光伏发电电站数据的计算的处于工作状态还是静默状态；当进入静默状态时，对光伏发电电站的数据不进行计算工作。一般来说静默状态是在夜间进行，因为夜晚无法进行光伏发电，光伏发电边缘计算功能静默状态能节省电力；并且，通过气象数据可以判定当天光照是否能满足光伏发电要求，如果不满足也同样进入静默状态。

在对光伏发电电站、风电发电电站的数据进行计算时用到的内置的预测算法均为现有的算法。不同的边缘计算功能可以针对不同的接入终端开展多样化方式处理，同时不同的边缘计算功能内置的算法也有所不同，光伏发电边缘计算功能主要内置了光伏发电预测算法，风电边缘计算功能主要内置了风电预测算法，这些预测算法是当前比较主流的一些算法。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。