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CN115580615B - 一种分布式储能调度方法、系统及存储介质 - Google Patents

一种分布式储能调度方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及新能源技术领域，公开了一种分布式储能调度方法、系统及存储介质，方法包括：通过中心云调度平台向各台区边缘云平台发送调度信号；边缘云平台根据调度信号获取待调度分布式储能的状态信息，并根据状态信息生成待调度信息发送至中心云调度平台；中心云调度平台根据待调度信息计算各台区的调度需求功率信息，并将调度需求功率信息发送至各台区边缘云平台；边缘云平台计算待调度分布式储能的充电功率，并根据充电功率和调度需求功率信息对待调度分布式储能进行控制调度，本发明解决了现有的分布式储能调度方法存在效率低、调度不准确的问题。

Description

一种分布式储能调度方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种分布式储能调度方法、系统及存储介质。
背景技术
随着新能源技术的快速发展，加入电网系统的设备越来越多，电网系统的供需压力也来越大，同时电网系统的调峰压力也随之增大，电网的调峰压力主要来自低谷调峰，用电低谷期，由于用户侧整体负荷水平的降低，需要发电侧降出力以保持电网供需平衡，导致发电侧的运行成本的增加，因此，需要挖掘各类可调控资源以及制定相应的调峰策略加强电网的调峰力度。目前，用户侧分布式储能具有充用电功率可调节和时间可调节的特性，是一种可调控的需求响应优质资源，但在对分布式储能进行调控时，受到电网调度平台数据存储资源和计算资源的限制，无法对分布式储能进行数据的快速收集、传输、处理和实施指令调控，导致分布式储能的调度无法准确、高效地进行。可见，现有的分布式储能调度方法存在效率低、调度不准确的问题。
发明内容
本发明提供了一种分布式储能调度方法、系统及存储介质，以解决现有的分布式储能调度方法存在效率低、调度不准确的问题。
为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种分布式储能调度方法，应用于一种分布式储能调度系统，所述系统包括：与电网系统连接的中心云调度平台以及N个同时与中心云调度平台和待调度分布式储能连接的边缘云平台，其中，N为正整数，所述方法包括：
通过中心云调度平台向各台区边缘云平台发送调度信号；
边缘云平台根据所述调度信号获取待调度分布式储能的状态信息，并根据所述状态信息生成待调度信息发送至中心云调度平台；
中心云调度平台根据所述待调度信息计算各台区的调度需求功率信息，并将所述调度需求功率信息发送至各台区边缘云平台；
边缘云平台计算待调度分布式储能的充电功率，并根据所述充电功率和所述调度需求功率信息对待调度分布式储能进行控制调度。
第二方面，本申请实施例提供一种分布式储能调度系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一所述方法的步骤。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法步骤。
有益效果：
本发明提供的分布式储能调度方法，利用边缘云平台获取待调度分布式储能的状态信息，并根据状态信息生成待调度信息发送至中心云调度平台，接着通过中心云调度平台对待调度信息进行计算得到调度需求功率信息，并将调度需求功率信息发送至边缘云平台中，最后边缘云平台根据调度需求功率信息和待调度分布式储能的充电功率对待调度分布式储能进行控制调度；通过边缘云平台获取待调度分布式储能的状态信息，并在对状态信息进行计算处理后，再将处理后的数据发送至中心云调度平台，能够有效减轻中心云调度平台的数据传输压力和计算压力，同时，边缘云平台能够根据调度需求功率进行最终的调度计算，并根据计算结果对待调度分布式储能进行控制调度，通过靠近待调度分布式储能的边缘云平台进行最终的调度计算和调度控制，能够降低信息传输的时延，提高调度的准确度。
附图说明
图1为本发明优选实施例的分布式储能调度方法的流程图；
图2为本发明优选实施例的分布式储能调度系统的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
请参见图1-2，本申请实施例提供一种分布式储能调度方法，应用于一种分布式储能调度系统，所述系统包括：与电网系统连接的中心云调度平台以及N个同时与中心云调度平台和待调度分布式储能连接的边缘云平台，其中，N为正整数，其特征在于，所述方法包括：
通过中心云调度平台向各台区边缘云平台发送调度信号；
边缘云平台根据所述调度信号获取待调度分布式储能的状态信息，并根据所述状态信息生成待调度信息发送至中心云调度平台；
中心云调度平台根据所述待调度信息计算各台区的调度需求功率信息，并将所述调度需求功率信息发送至各台区边缘云平台；
边缘云平台计算待调度分布式储能的充电功率，并根据所述充电功率和所述调度需求功率信息对待调度分布式储能进行控制调度。
在上述实施例中，利用边缘云平台获取待调度分布式储能的状态信息，并根据状态信息生成待调度信息发送至中心云调度平台，接着通过中心云调度平台对待调度信息进行计算得到调度需求功率信息，并将调度需求功率信息发送至边缘云平台中，最后边缘云平台根据调度需求功率信息和待调度分布式储能的充电功率对待调度分布式储能进行控制调度；通过边缘云平台获取待调度分布式储能的状态信息，并在对状态信息进行计算处理后，再将处理后的数据发送至中心云调度平台，能够有效减轻中心云调度平台的数据传输压力和计算压力，同时，边缘云平台能够根据调度需求功率进行最终的调度计算，并根据计算结果对待调度分布式储能进行控制调度，通过靠近待调度分布式储能的边缘云平台进行最终的调度计算和调度控制，能够降低信息传输的时延，提高调度的准确度。
其中，对根据充电功率和调度需求功率信息对待调度分布式储能进行控制调度进行举例说明，假设，通过计算得到的某一台区的某一时刻所需求的调度需求功率信息为10000kW，即，表示此时该台区还需要接入10000kW的设备才能够满足电网系统的供需平衡，再通过计算得到该台区中待调度分布式储能的充电功率为100kW，则表示，一套分布式储能进行充电需要100kW的功率，此时，便可通过边缘云平台对该台区的待调度分布式储能进行调度，使该台区中有100台待调度分布式储能进行充电，便可填补该台区的调度需求功率信息中的10000kW，从而达到该台区的电网系统供需平衡，此处100kW和10000kW只做示例说明，不做限定。
可选的，所述通过中心云调度平台向各台区边缘云平台发送调度信号之前，所述方法还包括：
中心云调度平台获取电网系统的供需信息，并根据所述供需信息生成调度信号。
在上述实施例中，当电网系统供需失衡时，电网系统中的功率信息便会发生变化，产生较大的功率波动，中心云调度平台便可通过获取电网系统中的功率信息，并将该功率信息作为电网系统中的供需信息进行判断，当判断供需信息中的功率信息出现较大波动时，便可判断电网系统的供需失衡，从而生成调度信号。
可选的，所述状态信息包括：额定容量、当前荷电状态、额定充放电功率以及待调度量，其中，额定容量、当前荷电状态、额定充放电功率直接从待调度分布式储能中获取，待调度量通过计算得到；
待调度量的计算公式如下所示：
其中，ei，k表示第i个待调度分布式储能的待调度量，SOCi表示第i个待调度分布式储能的当前荷电状态，表示第i个待调度分布式储能的额定容量。
在上述实施例中，状态信息包括：额定容量、当前荷电状态、额定充放电功率以及待调度量，待调度分布式储能的额定容量、当前荷电状态、额定充放电功率均可以直接从待调度分布式储能中直接获取，通过直接获取的额定容量、当前电荷状态便可直接通过计算得到待调度分布式光伏的待调度量。
可选的，所示根据所述状态信息生成待调度信息发送至中心云调度平台，包括：
根据待调度分布式储能的待调度量计算边缘云平台对应台区的待调度量，边缘云平台对应台区的待调度量计算公式如下所示：
其中，ei，k表示第i个待调度分布式储能的待调度量，Nc，j表示第j个台区内分布式储能的个数，Ej，k表示第j个台区的待调度量；
根据待调度分布式储能的额定充放电功率计算边缘云平台对应台区的待调度功率，边缘云平台对应台区的待调度功率计算公式如下所示：
其中，表示第i个待调度分布式储能的额定充放电功率，Nc，j表示第j个台区内分布式储能的个数，Pj，k表示第j个台区的待调度功率；
将台区的待调度量和台区的待调度功率作为待调度信息发送至中心云调度平台。
在上述实施例中，通过待调度分布式储能的待调度量计算边缘云平台对应台区的待调度量，通过待调度分布式储能的额定充放电功率计算边缘云平台对应台区的待调度功率，其中，台区的待调度量为该台区中所有待调度分布式储能的待调度量之和，台区的待调度功率为该台区中所有待调度分布式储能的额定充放电功率之和。
可选的，所述中心云调度平台根据所述待调度信息计算各台区的调度需求功率信息，包括：
中心云调度平台利用粒子群算法对待调度信息进行计算，求解每个时段各台区的调度需求功率，其中，粒子群算法以负荷波动方差最小为目标函数进行计算，计算式如下所示：
其中，J1表示负荷波动方差，T表示调度时段数，L表示台区数，表示t时段台区j的调度需求功率，表示t时段台区基础负荷，表示平均负荷。
在上述实施例中，中心云调度平台对待调度信息进行计算，可从电网宏观角度，合理分配各台区的调度功率，指导各台区应承担的调度目标，为边缘云平台的计算提供一个总体目标。
可选的，所述调度需求功率信息满足如下条件：
其中，表示t时段台区j的调度需求功率，Pj，k表示第j个台区的待调度功率，Ej，k表示第j个台区的待调度量。
在上述实施例中，通过计算得到的调度需求功率信息应当以台区最大待调度功率和待调度容量为约束条件，调度需求功率信息需要小于台区的待调度功率，同时还需要小于台区的待调度量。
可选的，所述边缘云平台计算待调度分布式储能的充电功率，包括：
边缘云平台利用粒子群算法求解待调度分布式储能的充电功率，其中，粒子群算法以台区响应完成率最大为目标函数进行计算，计算式如下所示：
其中，J2表示台区响应完成率，表示t时段台区j的调度需求功率，表示t时段台区i的充电功率。
在上述实施例中，通过边缘云平台进行最终的调度计算和调度控制，能够降低信息传输的时延，提高调度的准确度，实现把原本属于中心云调度平台进行的计算任务，分布式分散给边缘云来进行。
可选的，所述充电功率满足如下条件：
其中，ei，t表示t时段第i个待调度分布式储能的荷电量，Nc，j表示第j个台区内分布式储能的个数，si表示第i个待调度分布式储能的自放电系数，表示第i个待调度分布式储能的充电效率，Δt表示时间间隔。
在上述实施例中，充电功率应当以待调度分布式储能的额定充电功率和额定容量为约束条件，充电功率应当不高于待调度分布式储能的额定充电功率，同时荷电量也要小于额定容量。
本申请实施例还提供一种分布式储能调度系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述分布式储能调度方法中任一所述方法的步骤。
上述的分布式储能调度系统，可以实现上述的分布式储能调度方法的各个实施例，且能达到相同的有益效果，此处，不做赘述。
可选地，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述分布式储能调度方法所述的方法步骤。
该可读存储介质可以实现上述的分布式储能调度方法的各个实施例，且能达到相同的有益效果，此处，不做赘述。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种分布式储能调度方法，应用于一种分布式储能调度系统，所述系统包括：与电网系统连接的中心云调度平台以及N个同时与中心云调度平台和待调度分布式储能连接的边缘云平台，其中，N为正整数，其特征在于，所述方法包括：
通过中心云调度平台向各台区边缘云平台发送调度信号；
边缘云平台根据所述调度信号获取待调度分布式储能的状态信息，并根据所述状态信息生成待调度信息发送至中心云调度平台；
中心云调度平台根据所述待调度信息计算各台区的调度需求功率信息，并将所述调度需求功率信息发送至各台区边缘云平台；
边缘云平台计算待调度分布式储能的充电功率，并根据所述充电功率和所述调度需求功率信息对待调度分布式储能进行控制调度；
边缘云平台计算待调度分布式储能的充电功率，包括：
边缘云平台利用粒子群算法求解待调度分布式储能的充电功率，其中，粒子群算法以台区响应完成率最大为目标函数进行计算，计算式如下所示：
其中，J2表示台区响应完成率，表示t时段台区j的调度需求功率，表示t时段台区i的充电功率；
充电功率满足如下条件：
其中，ei,t表示t时段第i个待调度分布式储能的荷电量，Nc,j表示第j个台区内待调度分布式储能的个数，si表示第i个待调度分布式储能的自放电系数，表示第i个待调度分布式储能的充电效率，Δt表示时间间隔。
2.根据权利要求1所述的分布式储能调度方法，其特征在于，所述通过中心云调度平台向各台区边缘云平台发送调度信号之前，所述方法还包括：
中心云调度平台获取电网系统的供需信息，并根据所述供需信息生成调度信号。
3.根据权利要求1所述的分布式储能调度方法，其特征在于，所述状态信息包括：额定容量、当前荷电状态、额定充放电功率以及待调度量，其中，额定容量、当前荷电状态、额定充放电功率直接从待调度分布式储能中获取，待调度量通过计算得到；
待调度量的计算公式如下所示：
其中，ei,k表示第i个待调度分布式储能的待调度量，SOCi表示第i个待调度分布式储能的当前荷电状态，表示第i个待调度分布式储能的额定容量。
4.根据权利要求1所述的分布式储能调度方法，其特征在于，所示根据所述状态信息生成待调度信息发送至中心云调度平台，包括：
根据待调度分布式储能的待调度量计算边缘云平台对应台区的待调度量，边缘云平台对应台区的待调度量计算公式如下所示：
其中，ei,k表示第i个待调度分布式储能的待调度量，Nc,j表示第j个台区内待调度分布式储能的个数，Ej,k表示第j个台区的待调度量；
根据待调度分布式储能的额定充放电功率计算边缘云平台对应台区的待调度功率，边缘云平台对应台区的待调度功率计算公式如下所示：
其中，表示第i个待调度分布式储能的额定充放电功率，Nc,j表示第j个台区内分布式储能的个数，Pj,k表示第j个台区的待调度功率；
将台区的待调度量和台区的待调度功率作为待调度信息发送至中心云调度平台。
5.根据权利要求1所述的分布式储能调度方法，其特征在于，所述中心云调度平台根据所述待调度信息计算各台区的调度需求功率信息，包括：
中心云调度平台利用粒子群算法对待调度信息进行计算，求解每个时段各台区的调度需求功率，其中，粒子群算法以负荷波动方差最小为目标函数进行计算，计算式如下所示：
其中，J1表示负荷波动方差，T表示调度时段数，L表示台区数，表示t时段台区j的调度需求功率，表示t时段台区基础负荷，表示平均负荷。
6.根据权利要求5所述的分布式储能调度方法，其特征在于，所述调度需求功率信息满足如下条件：
其中，表示t时段台区j的调度需求功率，Pj,k表示第j个台区的待调度功率，Ej,k表示第j个台区的待调度量。
7.一种分布式储能调度系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-6中任一所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的方法步骤。
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