一种基于分布式能源管理虚拟电厂搭建方法及系统与流程

本发明涉及电力资源管理，具体是一种基于分布式能源管理虚拟电厂搭建方法及系统。

背景技术：

1、虚拟电厂是一个集成多种能源资源(如太阳能、风能、储能等)和能源管理技术的系统，旨在提供电力服务并优化电力系统的运行。它通过智能控制和协调分散的能源资源，以类似传统发电厂的方式提供电力。虚拟电厂的核心理念是将分散的能源资源整合到一个统一的平台上，通过先进的技术实现对其运行的监控、优化和管理。

2、现有技术中，对虚拟电厂的搭建过程实际上是缺失的，尤其是需求与供电过程的关系，涉及到一个优先级的问题，如何对优先级进行优化是本发明技术方案想要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于分布式能源管理虚拟电厂搭建方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于分布式能源管理虚拟电厂搭建方法，所述方法包括：

4、查询发电单元的边界坐标，将边界坐标映射至区域地图中，得到发电轮廓；

5、计算发电轮廓上任意两点的距离，查询并连接最大距离对应的两点，得到基准线；

6、获取各个发电单元的发电量，以基准线中点为缩放点，基于发电量对发电轮廓进行缩放；

7、当所有发电轮廓均缩放完成后，输出含有缩放后的发电轮廓的区域地图，作为能源分布图；

8、查询区域内的用电单元，根据所述用电单元的用电信息构建需求分布图；其中，所述需求分布图和所述能源分布图均基于区域地图生成；

9、基于能源分布图在需求分布图中确定各个点位的用电优先级；

10、当接收到用电需求时，基于所述用电优先级选取发电单元，建立输送通道；其中，在选取发电单元的过程中，计算各个发电单元的未用发电量，作为备用发电单元。

11、作为本发明进一步的方案：所述查询区域内的用电单元，根据所述用电单元的用电信息构建需求分布图的步骤包括：

12、查询区域内各个建筑的备案信息，获取最大建筑高度和最小建筑层高；

13、基于预设的初始高度、最小建筑层高和最大建筑高度建立等差数列；

14、基于所述等差数列构建与地面平面的切面；所有切面均含有高度标签；

15、对每一个切面，拷贝一张区域地图，查询切面与区域内建筑的交集；

16、获取交集的需求信息，插入区域地图，作为切面图层；其中，切面图层含有时间跨度；

17、根据切面的高度顺序叠加同一时间跨度的切面图层，得到需求分布图。

18、作为本发明进一步的方案：所述获取交集的需求信息，插入区域地图，作为切面图层的步骤包括：

19、根据电表备案数据查询每一交集内的电表数量；

20、根据电表数量对交集进行切分，得到子区，建立子区与电表的对应关系；

21、基于所述对应关系将电表获取到含有时间的电表数据填充至子区，当任一子区中的数据填充完成时，输出区域地图，作为切面图层；

22、其中，所述切面图层含有时间标签，所述时间标签为获取到的电表数据的时间跨度。

23、作为本发明进一步的方案：电表数据的填充规则为：

24、

25、z(i,j)＝αδ1(t)+βδ2(t)；

26、式中，(i,j)为t时刻获取到的电表数据在子区中的填充坐标，f为电表数据的采集频率，t是区域地图的构建时刻为起点的相对时刻，m为子区的列数，z(i,j)为子区中点(i,j)的填充数据，α和β为预设的系数，δ1(t)为t时刻的电表数据的一阶差分，δ2(t)为t时刻的电表数据的二阶差分。

27、作为本发明进一步的方案：所述基于能源分布图在需求分布图中确定各个点位的用电优先级的步骤包括：

28、拷贝能源分布图中的发电轮廓，插入需求分布图中；

29、在需求分布图中基于发电轮廓计算各个点位的用电优先级；

30、其中，所述用电优先级由各个点位的评价值达到的阈值确定，阈值和用电优先级一一对应且由工作人员预先确定；所述评价值的计算过程为：。

31、

32、式中，p(i,j)为需求分布图中点(i,j)的评价值，(xk,yk)为第k个发电轮廓中某一点的坐标，xk和yk为第k个发电轮廓的长和宽；sk为第k个发电轮廓的面积；l为发电轮廓的总数。

33、作为本发明进一步的方案：所述当接收到用电需求时，基于所述用电优先级选取发电单元，建立输送通道的步骤包括：

34、接收到用电需求时，获取用电单元的范围和用电量；

35、在需求分布图中计算用电单元的范围内所有点位的平均优先级；

36、对每个发电单元，基于平均优先级的降序查询用电范围的用电量，当用电量小于剩余发电量时，建立发电单元和用电范围的输送通道；

37、将剩余发电量减去用电量，作为新的剩余发电量；

38、循环执行直至用电量大于剩余发电量；

39、封存发电单元的剩余发电量，作为备用电量，构建备用发电单元。

40、本发明技术方案还提供了一种基于分布式能源管理虚拟电厂搭建系统，所述系统包括：

41、发电轮廓建立模块，用于查询发电单元的边界坐标，将边界坐标映射至区域地图中，得到发电轮廓；

42、基准线选取模块，用于计算发电轮廓上任意两点的距离，查询并连接最大距离对应的两点，得到基准线；

43、轮廓缩放模块，用于获取各个发电单元的发电量，以基准线中点为缩放点，基于发电量对发电轮廓进行缩放；

44、能源信息统计模块，用于当所有发电轮廓均缩放完成后，输出含有缩放后的发电轮廓的区域地图，作为能源分布图；

45、耗能信息统计模块，用于查询区域内的用电单元，根据所述用电单元的用电信息构建需求分布图；其中，所述需求分布图和所述能源分布图均基于区域地图生成；

46、优先级确定模块，用于基于能源分布图在需求分布图中确定各个点位的用电优先级；

47、供电通道建立模块，用于当接收到用电需求时，基于所述用电优先级选取发电单元，建立输送通道；其中，在选取发电单元的过程中，计算各个发电单元的未用发电量，作为备用发电单元。

48、作为本发明进一步的方案：所述耗能信息统计模块包括：

49、建筑信息获取单元，用于查询区域内各个建筑的备案信息，获取最大建筑高度和最小建筑层高；

50、梯度确定单元，用于基于预设的初始高度、最小建筑层高和最大建筑高度建立等差数列；

51、切面构建单元，用于基于所述等差数列构建与地面平面的切面；所有切面均含有高度标签；

52、交集计算单元，用于对每一个切面，拷贝一张区域地图，查询切面与区域内建筑的交集；

53、图层建立单元，用于获取交集的需求信息，插入区域地图，作为切面图层；其中，切面图层含有时间跨度；

54、图层叠加单元，用于根据切面的高度顺序叠加同一时间跨度的切面图层，得到需求分布图。

55、作为本发明进一步的方案：所述图层建立单元包括：

56、数量查询子单元，用于根据电表备案数据查询每一交集内的电表数量；

57、切分子单元，用于根据电表数量对交集进行切分，得到子区，建立子区与电表的对应关系；

58、填充子单元，用于基于所述对应关系将电表获取到含有时间的电表数据填充至子区，当任一子区中的数据填充完成时，输出区域地图，作为切面图层；

59、其中，所述切面图层含有时间标签，所述时间标签为获取到的电表数据的时间跨度。

60、作为本发明进一步的方案：电表数据的填充规则为：

61、

62、z(i,j)＝αδ1(t)+βδ2(t)；

63、式中，(i,j)为t时刻获取到的电表数据在子区中的填充坐标，f为电表数据的采集频率，t是区域地图的构建时刻为起点的相对时刻，m为子区的列数，z(i,j)为子区中点(i,j)的填充数据，α和β为预设的系数，δ1(t)为t时刻的电表数据的一阶差分，δ2(t)为t时刻的电表数据的二阶差分。

64、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以灵活地调节电力输出，以满足实际需求，并在能源市场上获得最佳的经济效益。它能够提高电力系统的灵活性、可靠性和可持续性，是未来能源系统发展的重要方向之一。