基于虚拟电厂的零碳园区能源协调控制优化方法及装置与流程

本技术涉及能源调控相关领域，尤其涉及基于虚拟电厂的零碳园区能源协调控制优化方法及装置。

背景技术：

1、随着科学技术的发展，特别是零碳园区领域的发展，零碳园区更加强调园区的低碳化、数字化、智慧化转型发展，更加关注综合能源规划技术支撑零碳园区建设，关注数字技术应用赋能零碳园区管理，关注将环境价值转化为经济价值的创新商业模式在园区的发展应用，因此必会更为注重园区的建设和智慧能源服务、碳服务管理等方面，而现有技术中缺乏对零碳园区的能源协调控制，导致零碳园区内存在控制效率差的技术问题。

技术实现思路

1、本技术通过提供基于虚拟电厂的零碳园区能源协调控制优化方法及装置，解决了现有技术中缺乏对零碳园区的能源协调控制，导致零碳园区内存在控制效率差的技术问题，实现了通过预测光伏发电量，调整用电功率、储能的充电功率和电价以及锅炉发热功率，从而降低电网影响，提升零碳园区的能源协调控制效率的技术效果。

2、本技术提供基于虚拟电厂的零碳园区能源协调控制优化方法，所述方法应用于基于虚拟电厂的零碳园区能源协调控制优化系统，包括：根据目标园区内的虚拟电厂平台，获取所述目标园区在目标时间周期内的预测光伏发电量；通过所述虚拟电厂平台，根据所述预测光伏发电量计算获得富余发电量；根据所述目标园区内的储能系统和热水系统，构建储能优化函数、热水优化函数，其中，储能优化函数以提升储能系统储能量和降低储能系统寿命损耗构建；构建上网优化函数，其中，上网优化函数以降低目标园区光伏发电上网对电网影响进行构建；集成所述储能优化函数、热水优化函数和上网优化函数，获得协调优化函数，对所述富余发电量进行协调控制优化，获得最优协调控制方案，通过虚拟电厂平台，对所述富余发电量进行协调控制。

3、在可能的实现方式中，通过所述虚拟电厂平台，根据所述预测光伏发电量计算获得富余发电量，执行以下处理：通过所述虚拟电厂平台，采集所述目标园区在多个历史时间周期内的基础用电量，获得多个历史基础用电量；根据所述多个历史基础用电量，计算获得平均基础用电量，结合所述预测光伏发电量，计算获得所述富余发电量。

4、在可能的实现方式中，根据所述目标园区内的储能系统和热水系统，构建储能优化函数、热水优化函数，执行以下处理：根据所述目标园区内的储能系统，以提升储能系统储能量和降低储能系统寿命损耗构建储能优化函数，如下式：

5、

6、其中，sav为储能适应度，w1为第一权重，w2为第二权重，pz为增加的储能量与预设储能量的增加百分比，oz为增加的储能量对储能系统的寿命损耗影响参数；根据所述目标园区内的热水系统，以提升热水系统用电量和提升热水系统适用度，构建热水优化函数，如下式：

7、

8、其中，wat为热水适应度，w3为第三权重，w4为第四权重，ps为热水系统增加的用电量，us为增加用电量后热水系统的热水适用度。

9、在可能的实现方式中，集成所述储能优化函数、热水优化函数和上网优化函数，获得协调优化函数，对所述富余发电量进行协调控制优化，获得最优协调控制方案，执行以下处理：集成所述储能优化函数、热水优化函数和上网优化函数，获得协调优化函数，如下式：

10、con＝wssav+wwwat+wggri；

11、其中，con为协调适应度，ws、ww和wg为储能权重、热水权重和上网权重；将所述储能系统的增加储能量和所述热水系统的增加用电量之和小于等于所述富余电量，作为协调优化约束；对所述富余发电量随机分配至储能系统的增加储能量、热水系统的增加用电量和上网电量，获得满足所述协调优化约束的多个协调控制方案，构建协调控制优化空间；按照所述协调优化函数，在所述协调控制优化空间进行协调控制优化，获得最优协调控制方案。

12、在可能的实现方式中，按照所述协调优化函数，在所述协调控制优化空间进行协调控制优化，获得最优协调控制方案，执行以下处理：在所述协调控制优化空间内随机选择获得第一协调控制方案，作为优化结果；根据所述第一协调控制方案内的增加储能量、增加用电量和上网电量，结合所述协调优化函数，计算获得第一协调适应度；再次在所述协调控制优化空间内随机选择获得第二协调控制方案，并计算获得第二协调适应度；判断所述第二协调适应度是否大于所述第一协调适应度，若是，则将所述第二协调控制方案更新为优化结果；若否，则判断所述第二协调适应度和第一协调适应度的差值是否小于协调适应度差值阈值，以及第二协调控制方案和第一协调控制方案的相似度是否小于方案相似度阈值，若是，则将所述第二协调控制方案更新为优化结果；继续进行迭代优化直到收敛，输出最终的优化结果，获得所述最优协调控制方案。

13、在可能的实现方式中，在所述协调控制优化空间内随机选择获得第一协调控制方案，作为优化结果；根据所述第一协调控制方案内的增加储能量、增加用电量和上网电量，结合所述协调优化函数，计算获得第一协调适应度；再次在所述协调控制优化空间内随机选择获得第二协调控制方案，并计算获得第二协调适应度；判断所述第二协调适应度是否大于所述第一协调适应度，若是，则将所述第二协调控制方案更新为优化结果；若否，则判断所述第二协调适应度和第一协调适应度的差值是否小于协调适应度差值阈值，以及第二协调控制方案和第一协调控制方案的相似度是否小于方案相似度阈值，若是，则将所述第二协调控制方案更新为优化结果；继续进行迭代优化直到收敛，输出最终的优化结果，获得所述最优协调控制方案，执行以下处理：根据所述储能系统、热水系统和目标园区发电上网的历史运行数据，获取样本增加储能量集合、样本增加用电量集合和样本上网电量集合，并获取样本寿命损耗影响参数集合、样本热水适用度集合和样本影响参数集合；构建储能寿命损耗分析分支、热水适用分析分支和上网影响分析分支，获得协调分析器；基于所述协调分析器，对所述第一协调控制方案内的增加储能量、增加用电量和上网电量进行分析，集合所述协调优化函数，计算获得第一协调适应度。

14、本技术还提供了基于虚拟电厂的零碳园区能源协调控制优化系统，包括：第一电量获取模块，所述第一电量获取模块用于根据目标园区内的虚拟电厂平台，获取所述目标园区在目标时间周期内的预测光伏发电量；第二电量获取模块，所述第二电量获取模块用于通过所述虚拟电厂平台，根据所述预测光伏发电量计算获得富余发电量；第一构建模块，所述第一构建模块用于根据所述目标园区内的储能系统和热水系统，构建储能优化函数、热水优化函数，其中，储能优化函数以提升储能系统储能量和降低储能系统寿命损耗构建；第二构建模块，所述第二构建模块用于构建上网优化函数，其中，上网优化函数以降低目标园区光伏发电上网对电网影响进行构建；协调控制优化模块，所述协调控制优化模块用于集成所述储能优化函数、热水优化函数和上网优化函数，获得协调优化函数，对所述富余发电量进行协调控制优化，获得最优协调控制方案，通过虚拟电厂平台，对所述富余发电量进行协调控制。

15、本技术还提供了一种电子设备，包括：

16、存储器，用于存储可执行指令；

17、处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现基于虚拟电厂的零碳园区能源协调控制优化方法。

18、本技术还提供了一种计算机可读存储介质，包括：

19、其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现基于虚拟电厂的零碳园区能源协调控制优化方法。

20、本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

21、本技术提供的基于虚拟电厂的零碳园区能源协调控制优化方法及装置，涉及智能控制技术领域，解决了现有技术中缺乏对零碳园区的能源协调控制，导致零碳园区内存在控制效率差的技术问题，实现了通过预测光伏发电量，调整用电功率、储能的充电功率和电价以及锅炉发热功率，从而降低电网影响，提升零碳园区的能源协调控制效率的技术效果。