分布式发电机组运行的燃料优化补给方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及电力应急资源优化部署技术领域，特别是涉及一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

全球气候变化使得极端气象事件趋强趋重趋频，而大部分电力基础设施暴露于大气环境中，因外部气象灾害冲击而发生停电的风险也随之有增大趋势；尤其随着社会数字化、用能电气化趋势的不断推进，停电后果也在逐渐提高，在上述因素驱使下，提升电网韧性，从而提高电网在面临极端事件时的耐受与恢复能力，具有重要的实际意义。

在电网发生停电等紧急事件时，分布式发电可作为备用电源、迅速恢复对用户的供电，尤其是近年来随着对移动式分布式发电利用的兴起，充分证实了利用分布式发电缩短供电恢复时间、降低停电影响、提升电网韧性上的巨大作用与潜力。然而，在现有对分布式发电的利用过程中，往往仅关注对发电机组自身位置、输出功率的调度与部署，却忽略了对发电机组的燃料补给问题。作为确保发电机组按照调度决策如期运行的必备条件，如何对发电机组进行及时、充分的燃料补给是需要解决的问题，然而目前在该方面仍缺乏有效的方法。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，在使用过程中利于为分布式发电机组提供及时、充分的燃料补给，以确保发电机组按照部署决策如期运行，有效提升紧急情况下分布式发电机组的运行可靠性，提升电网的韧性水平。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法，包括：

获取各个分布式发电机组的部署信息；

根据各所述分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布；所述各类燃料需求的时空分布包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求；

基于所述各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件；

基于所述燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型；

基于所述燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果；所述补给策略结果包括各所述燃料车的路径信息和燃料交互量。

在一种实施例中，所述部署信息包括部署位置和功率输出序列。

在一种实施例中，所述根据各所述分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布，包括：

根据每个所述分布式发电机组的部署位置和功率输出序列，计算各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求，形成各类燃料需求的时空分布f

其中，f

在一种实施例中，所述基于所述各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件，包括：

将所述各类燃料需求的时空分布作为输入，分别以柴油和天然气各自对应的燃料库、燃料车、分布式发电机组所处位置为对象，针对燃料交互过程中的各个对象燃料状态的变化情况，建立燃料交互约束条件。

在一种实施例中，所述燃料交互约束条件包括燃料库的燃料交互约束条件、燃料车的燃料交互约束条件、针对柴油发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件和针对天然气发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件。

在一种实施例中，所述燃料库的燃料交互约束条件包括：

其中，ω

所述燃料车的燃料交互约束条件包括：

和ω

所述针对柴油发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件包括：

和ω

所述针对天然气发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件包括：

和ω

在一种实施例中，所述燃料优化补给模型的目标函数为：

在一种实施例中，在所述基于所述燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果之后，还包括：

根据所述补给策略对各个所述分布式发电机组进行燃料补给。

本发明实施例还提供了一种分布式发电机组运行的燃料优化补给装置，包括：

获取模块，用于获取各个分布式发电机组的部署信息；

确定模块，用于根据各所述分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布；所述各类燃料需求的时空分布包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求；

第一建立模块，用于基于所述各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件；

第二建立模块，用于基于所述燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型；

计算模块，用于基于所述燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果；所述补给策略结果包括各所述燃料车的路径信息和燃料交互量。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述分布式发电机组运行的燃料优化补给方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述分布式发电机组运行的燃料优化补给方法的步骤。

本发明实施例提供了一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该方法包括：获取各个分布式发电机组的部署信息；根据各分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布；各类燃料需求的时空分布包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求；基于各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件；基于燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型；基于燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果；补给策略结果包括各燃料车的路径信息和燃料交互量。

可见，本发明中通过各个分布式发电机组的部署信息得到包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求的各类燃料需求的时空分布，并根据各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件，再根据燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型，并针对该燃料优化补给模型进行补给策略计算，从而得到包括各燃料车的路径信息和燃料交互量的补给策略结果，以便根据该补给策略对各个分布式发电机组进行燃料补给；本发明利于为分布式发电机组提供及时、充分的燃料补给，以确保发电机组按照部署决策如期运行，有效提升紧急情况下分布式发电机组的运行可靠性，提升电网的韧性水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例提供的一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种柴油对应的各主体燃料交互过程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种天然气对应的各主体燃料交互过程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种分布式发电机组运行的燃料优化补给装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，在使用过程中利于为分布式发电机组提供及时、充分的燃料补给，以确保发电机组按照部署决策如期运行，有效提升紧急情况下分布式发电机组的运行可靠性，提升电网的韧性水平。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域普通技术人员在没有做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。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法的流程示意图。该方法包括：

S110：获取各个分布式发电机组的部署信息；

具体的，在实际应用中可以获取固定式、移动式的柴油或天然气驱动的分布式发电机组的部署信息，具体可以获取部署位置、功率输出序列等部署结果。当然，在实际应用中具体获取哪几种部署信息可以根据实际需要进行确定，本发明实施例对此不做特殊限定能够实现本发明的目的即可。

S120：根据各分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布；各类燃料需求的时空分布包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求；

需要说明的是，在得到各分布式发电机组的部署信息后，可进一步根据各分布式发电机组的部署信息，计算各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求，从而得到各类燃料需求的时空分布。

具体的，也即根据每个分布式发电机组的部署位置和功率输出序列，计算各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求，形成各类燃料需求的时空分布f

其中，f

可以理解的是，在实际应用中可以假设分布式发电机组j的功率输出序列为P

S130：基于各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件；

需要说明的是，本发明实施例中以燃料需求的时空分布为输入参数，围绕各燃料相关主体间的燃料交互过程建立燃料交互约束条件，其中，各燃料相关主体可以包括发电机组、燃料车、固定燃料存储设施。具体的，围绕各燃料相关主体间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件具体可以为：

分别以柴油和天然气各自对应的燃料库、燃料车、分布式发电机组所处位置为对象，针对燃料交互过程中的各个对象燃料状态的变化情况，建立燃料交互约束条件。具体的，所建立的燃料交互约束条件可以包括燃料库的燃料交互约束条件、燃料车的燃料交互约束条件、针对柴油发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件和针对天然气发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件。

进一步的，本发明实施例中的燃料库的燃料交互约束条件包括：

和ω

燃料车的燃料交互约束条件包括：

和ω

另外，本发明实施例中为表征分布式发电机组对应的燃料交互过程，在每个分布式发电机组所处位置处引入“本地存储”，以模拟燃料车与发电机组间燃料交互的中间环节。当该位置确实存在实际的燃料存储设施时，则该“本地存储”容量即实际容量；当该位置不存在实际的燃料存储设施时，该“本地存储”容量取为0。

具体的，对柴油、天然气发电机组所处位置的燃料交互过程有不同的约束条件表征形式。

首先，针对柴油发电机组处对应的燃料交互过程，请参照图2，所建立的约束条件包括：

和ω

其次，针对天然气发电机组处对应的燃料交互过程，请参照图3，所建立的约束条件包括：

和ω

S140：基于燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型；

具体的，将上述各个燃料交互约束条件与燃料车移动行为约束条件相结合，并以燃料成本最小为目标，构建燃料优化补给模型。

其中，本发明实施例中的燃料车移动行为约束条件可以包括：

和/>

具体的，本发明实施例中以燃料补给成本最小为目标，构建燃料优化补给模型，则该模型的目标函数为：

S150：基于燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果；补给策略结果包括各燃料车的路径信息和燃料交互量。

具体的，在构建燃料优化补给模型后，对该模型进行求解，判断是否求解成功，若求解成功则得到补给策略结果，该补给策略结果为最优燃料补给决策，包括各燃料车的路径信息和燃料交互量，以便立即执行最优燃料补给决策，具体的可以根据补给策略对各个分布式发电机组进行燃料补给。

在对燃料优化补给模型进行求解后，若没有可行解，则可以对各个分布式发电机组的部署方案进行调整，并返回执行S110。

通过本发明实施例提供的方法实现了对柴油、天然气等不同类型燃料在时间、空间维度上的优化部署，能够为发电机组提供及时、充分的燃料补给，有效提升电网紧急场景下分布式发电机组的运行可靠性，提升电网的韧性水平。另外，本发明从不同燃料主体的角度，对燃料交互过程进行了建模，并考虑了燃料车的移动部署问题，建模过程清晰、容易掌握，兼具有效性与实用性。还将紧急场景下保障分布式发电机组运行的燃料优化补给问题建立为线性规划模型，可通过现有求解器实现高效、全局最优求解。

可见，本发明中通过各个分布式发电机组的部署信息得到包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求的各类燃料需求的时空分布，并根据各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件，再根据燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型，并针对该燃料优化补给模型进行补给策略计算，从而得到包括各燃料车的路径信息和燃料交互量的补给策略结果，以便根据该补给策略对各个分布式发电机组进行燃料补给；本发明利于为分布式发电机组提供及时、充分的燃料补给，以确保发电机组按照部署决策如期运行，有效提升紧急情况下分布式发电机组的运行可靠性，提升电网的韧性水平。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种分布式发电机组运行的燃料优化补给装置，请参照图4，该装置包括：

获取模块11，用于获取各个分布式发电机组的部署信息；

确定模块12，用于根据各分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布；各类燃料需求的时空分布包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求；

第一建立模块13，用于基于各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件；

第二建立模块14，用于基于燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型；

计算模块15，用于基于燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果；补给策略结果包括各燃料车的路径信息和燃料交互量。

需要说明的是，本发明实施例中所提供的分布式发电机组运行的燃料优化补给装置具有与上述实施例中所提供的分布式发电机组运行的燃料优化补给方法相同的有益效果，并且对于本发明实施例中所涉及到的分布式发电机组运行的燃料优化补给方法的具体介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构图，如图5所示，电子设备包括：存储器20，用于存储计算机程序；

处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例分布式发电机组运行的燃料优化补给的步骤。

本实施例提供的电子设备可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。

其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的分布式发电机组运行的燃料优化补给的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于设定的偏移量等。

在一些实施例中，电子设备还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

可以理解的是，如果上述实施例中的分布式发电机组运行的燃料优化补给以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

基于此，如图6所示，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质30上存储有计算机程序31，计算机程序31被处理器执行时实现如上述分布式发电机组运行的燃料优化补给的步骤。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。