一种光伏储能协调控制系统的制作方法

本发明涉及电力储能，尤其涉及一种光伏储能协调控制系统。

背景技术：

1、近年来，光伏、风电等可再生能源在微电网领域迅速兴起，其中，光伏发电由于其无噪音、低维护成本以及环境适应能力强的特点，广泛应用于住宅、商业和工业领域。

2、目前，与传统的集中式发电系统相比，光伏发电场站多分布于用电设备周围就近发电，其产生的能量一般情况下足以满足周围用户的需求，产生的额外电能如果不加以利用就会白白浪费，因此，为了提高光伏场站电能的利用率，减少电能的浪费，将光伏发电场站与主电网进行并网和离网，根据电网负荷状态实时协调控制发电系统和储能系统成为了行业研究的热点。但目前的光伏发电储能协调系统的协调策略单一，且协调策略多数依赖于获取的实时监测数据，调控效率较低，具有较强的滞后性，难以满足实时精确调控的目标。

3、因此，本发明提供一种光伏储能协调控制系统。

技术实现思路

1、本发明提供一种光伏储能协调控制系统，用以对电网中的负荷进行实时监测和超前预测，同时，对各发电设备以及各储能设备的运行状态进行实时监测和调控，提升了对发电设备以及储能设备的调控效率和调控效果。

2、本发明提供一种光伏储能协调控制系统，包括：

3、数据采集模块，用于实时获取发电设备、储能设备以及负荷监测设备的采集数据，并按照数据采集的时序特征生成初始数据；

4、负荷分析模块，用于对所述初始数据进行处理分析，生成负荷-储能-发电分析数据；

5、预测分析模块，用于对所述初始数据中的实时电网负荷数据以及历史负荷数据进行分析，预测负荷变化趋势并生成负荷预测曲线；

6、调控模块，用于基于所述负荷-储能-发电分析数据以及负荷预测曲线，且结合预设调控策略对储能设备以及发电设备进行调控。

7、优选的，所述数据采集模块，包括：

8、发电数据采集子模块，用于实时获取发电计划以及发电设备的发电数据；

9、储能数据采集子模块，用于实时获取储能设备的运行数据，并生成储能数据；

10、负荷数据采集子模块，用于基于负荷监测设备实时监测电网的负荷状态，并生成负荷数据；

11、其中，所述发电数据、储能数据以及负荷数据构成采集数据。

12、优选的，所述数据采集模块，还包括：

13、预处理子模块，用于对所述发电数据、储能数据以及负荷数据进行预处理，得到预处理数据；

14、时序特征提取子模块，用于对所述预处理数据进行时序特征提取，生成时序数据；

15、初始数据生成子模块，用于对所述时序数据进行分析处理，得到初始数据。

16、优选的，所述负荷分析模块，包括：

17、容量获取子模块，用于对所述初始数据进行解析，得到发电容量以及储能容量，并生成容量数据；

18、对比子模块，用于所述初始数据中获取与所述容量数据为同一时刻下的负荷数据并进行对比分析，同时，建立容量数据与负荷数据之间的映射关系，得到负荷-储能-发电分析数据。

19、优选的，所述预测分析模块，包括：

20、实时数据提取子模块，用于对所述初始数据中的负荷实时数据进行提取；

21、特征提取子模块，用于对所述负荷实时数据进行特征提取，得到负荷特征信息；

22、历史数据筛选子模块，用于基于负荷特征信息在负荷历史数据库中筛选得到匹配度大于第一预设度的负荷历史数据；

23、预测分析子模块，用于对所述负荷实时数据以及负荷历史数据进行分析，判断负荷变化趋势并生成负荷预测曲线。

24、优选的，所述预测分析模块，还包括：

25、实时数值分析子模块，用于对所述负荷实时数据以及对应的采样时刻进行分析，计算得到负荷实时数值变化率；

26、增量分析子模块，用于计算所述预设时段内的每一相邻采样点之间的负荷数据的增量，并得到相邻增量变化率；

27、时段划分子模块，用于对所述预设时段进行划分，得到多个采样周期；

28、周期分析子模块，用于对每一采样周期内的负荷实时数据进行分析，得到周期数值变化率以及周期增量变化率；

29、数值特征提取子模块，用于对预设时段下的所有负荷实时数值变化率以及周期数值变化率进行特征分析，得到负荷数值特征；

30、增量特征提取子模块，用于对预设时段下的所有相邻增量变化率以及周期增量变化率进行特征分析，得到负荷增量特征；

31、第一历史数据获取子模块，用于基于所述预设时段的时间长度以及预设时段内的数据采样时刻得到时间特征，并在负荷历史数据库中选取得到第一历史数据；

32、第二历史数据获取子模块，用于基于所述负荷数值特征以及负荷增量特征，在所述负荷历史数据库中选取得到第二历史数据；

33、数据处理子模块，用于通过预设函数对所述负荷实时数据进行处理，得到负荷实时曲线；

34、预测值计算子模块，用于基于所述负荷实时曲线，且结合所述第一历史数据以及第二历史数据，得到第一预测值以及第二预测值；

35、增量预测子模块，用于基于所述第一预测值以及第二预测值，得到未来对应时刻的负荷预测增量；

36、走向预测子模块，用于结合所述第一历史数据的第一走向以及第二历史数据的第二走向，预测得到负荷的预测走向；

37、曲线生成子模块，用于基于未来时刻的时序特征以及对应的负荷预测增量、预测走向，生成负荷预测曲线。

38、优选的，所述调控模块，包括：

39、第一分析子模块，用于对同一时刻下的负荷数据与发电数据进行对比分析，得到第一分析结果；

40、策略匹配子模块，用于当所述第一分析结果满足第一预设条件时，采取第一调控策略；

41、第二分析子模块，用于当所述第一分析结果不满足第一预设条件时，将负荷数据与发电数据、储能数据进行对比分析，得到第二分析结果；

42、当所述第二分析结果满足第二预设条件时，采取第二调控策略；

43、当所述第二分析结果不满足第二预设条件时，采取第三调控策略；

44、高低峰分析子模块，用于基于所述负荷-储能-发电分析数据，且结合所述历史负荷数据以及获取得到的发电计划，获取与负荷数据对应的负荷峰值时段以及与发电对应的发电峰值时段，同时，获取储能数据与所述负荷峰值时段以及发电峰值时段的关联关系；

45、综合调控子模块，用于基于所述关联关系，生成策略调整指令，对所述第一调控策略、第二调控策略以及第三调控策略进行调整，生成综合调控策略；

46、指令生成子模块，用于基于所述综合调控策略，在指令数据库中选取得到对应的调控指令；

47、指令校验子模块，用于对所述调控指令进行控制校验，将通过校验的调控指令存入指令池，同时，在指令数据库中选取与未通过校验的调控指令对应的替代指令并进行校验，将通过校验的替代指令存入所述指令池；

48、指令发送子模块，用于将所述指令池中的调控指令以及替代指令发送至相应的目标设备并进行调控；

49、调控数据获取子模块，用于实时获取调控过程中的过程数据以及调控结束后的调控数据，并与所述综合调控指令对应的目标调控效果进行对比分析，得到调控效果分析表进行输出显示。

50、优选的，所述指令生成子模块，包括：

51、发电数据组生成单元，用于对所述负荷-储能-发电分析数据进行解析，得到各分布式光伏发电场站的运行数据，构建得到场站发电数据组a＝(xi，i＝1，2，…，n)，其中，xi表示第i个发电场站的数据；

52、标准数据获取单元，用于基于预设发电计划，获取与所述场站发电数据组对应的标准运行数据组b；

53、状态判定单元，用于对所述负荷-储能-发电分析数据进行状态分析，得到关于负荷状态、储能状态以及发电状态实时变化的运行状态变化表；

54、偏差计算单元，用于基于所述场站发电数据组以及标准运行数据组，且结合所述运行状态变化表，利用预设数据处理模型计算得到各发电场站在对应的网点开关两侧的频率偏差以及功率偏差，生成偏差数据组c＝(δfi，δpi)；

55、并离网数据统计单元，用于将所述偏差数据组与预设并离网条件进行对比分析，获取得到并离网数据组d＝(d1，d2)；

56、

57、

58、

59、其中，xij表示第i个场站下第j项参数的参数值；bij表示标准运行数据组中与第i个产站下第j项参数对应的标准数据值；γi表示第i个场站对应的预设并离网条件下的预设阈值；δi表示第i个场站的离网阈值条件下的预设阈值；δfi表示第i个场站的频率偏差；fi1表示第i个场站的稳态频率；fi2表示第i个场站的峰值频率均值；αi表示第i个场站的频率调节系数；δpi表示第i个场站的功率偏差；pi1表示第i个场站的稳态功率；pi2表示第i个场站的峰值功率均值；βi表示第i个场站的功率调节系数；μij表示第i个场站下第j项参数的参数权重；d1表示满足的并网发电场站数据分组；d2表示存在满足的离网发电场站数据分组；

60、并离网控制单元，用于基于所述并离网数据组以及预设联络线功率，得到并网场站和离网场站的控制端口信息，且分别在指令数据库中筛选得到与并网场站对应的并网控制指令以及与离网场站对应的离网控制指令；

61、指令调节单元，用于基于所述综合调控策略，对所述并网控制指令以及离网控制指令进行调节，生成并离网调控指令。

62、本发明的实施原理以及有益效果：本发明通过数据采集模块可以精确获取发电设备、储能设备以及负荷监测设备的采集数据，生成初始数据，提升了数据采集的精确性和全面性，随后通过负荷分析模块可以对发电、储能以及负荷数据进行处理分析，同时，通过预测分析模块对实时电网负荷数据以及历史负荷预测进行分析处理，对负荷未来的变化趋势进行预测，并生成负荷预测曲线，实现了对负荷的超前预测，进而通过调控模块对储能和发电设备进行调控，减小了负荷波动对电网稳定性的影响，提升了调控系统的调控效果。