一种电网智能调度方法及系统与流程

1.本发明属于电网调度技术领域，尤其涉及一种电网智能调度方法及系统。


背景技术：

2.随着电网的迅猛发展和对智能概念认识的不断提高，智能电网实用化正朝愈来愈深入的方向发展，如今，智能电网从一次系统适应大规模电能转移到宜于清洁能源的即插即用；从局部设备数字化到全局信息化；从节能调度发电到用户互动节约用电，以及大量新设备的投入都使得电网的智能化正变成现实；调度自动化系统历来就是电网运行、控制和管理的中枢，是数据与信息的交汇之地，面对智能电网的发展，智能调度的概念也呼之跃出，但如何构建智能调度架构，通过智能调度架构的建立促进现阶段各种科学技术的发展进步成为急需人们解决的问题。
3.

技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电网智能调度方法及系统，旨在解决由于现有技术无法提供一种有效的电网智能调度方法，导致对电网的用电负荷预测不准确、供电功率调整不及时、电网频率波动大的问题。
5.一方面，本发明提供了一种电网智能调度方法，所述方法包括下述步骤：步骤一：记录前一天或连续前几天在同一时间多个用电区域的用电负荷；步骤二：获取多个所述用电区域的天气预报信息和用电负荷；步骤三：根据某时间的天气预报信息和与所述某时间对应的前一天或连续前几天在同一时间所述用电区域的用电负荷、预先设定对所述用电区域在所述某时间的供电功率。
6.进一步优选地，所述方法还包括：步骤四：根据所述用电区域的用电负荷调整对所述用电区域的供电功率；所述根据所述用电区域的用电负荷调整对所述用电区域的供电功率包括：在所述用电区域的供电功率大于或小于用电负荷的一定功率时，对应调整对所述用电区域的供电功率。
7.进一步地，对所述用电区域的供电由发电厂完成；所述对应调整对所述用电区域的供电功率由所述发电厂完成；所述供电功率为所述发电厂的实时理论发电功率；步骤五：对所述用电区域的电网上的用电设备进行电容补偿。
8.进一步优选地，记录连续前几天在同一时间多个用电区域的用电负荷包括：记录最近至少一个星期中的每一天每间隔一定时间的多个用电区域的用电负荷。
9.另一方面，本发明提供了一种电网智能调度系统，所述系统包括：供电记录单元，记录前一天或连续前几天在同一时间多个用电区域的用电负荷；
第一天气预报单元，获取多个所述用电区域的天气预报信息；智能调度单元，根据某时间的天气预报信息和与所述某时间对应的前一天或连续前几天在同一时间所述用电区域的用电负荷、预先设定对所述用电区域在所述某时间的供电功率；光伏发电单元，将光能转换为第一电能；风能发电单元，将风能转换为第二电能；核能发电单元，将核反应堆中核裂变所释放出的热能转换为第三电能；火力发电单元，将燃烧煤炭产生的热能转换为第四电能；水力发电单元，将水能转换为第五电能；进一步地，所述系统还包括：第二天气预报单元，获取所述光伏发电单元和所述风能发电单元所处区域的天气预报信息；第一天气获取单元，获取多个所述用电区域的实时天气信息；第二天气获取单元，获取所述光伏发电单元和所述风能发电单元所处区域的实时天气信息；水文信息获取单元，获取所述水力发电单元所处区域的水文信息。
10.进一步地，所述系统还包括：抽水蓄能单元，将所述水力发电单元下游的水抽至上游对电能进行消耗并同时蓄能；电容补偿单元，对所述用电区域的电网上的用电设备进行电容补偿；电网安全获取单元，获取多个区域的电网运行状态信息，所述电网运行状态信息包括正常运行和停止运行；电网检修预设单元，预设需检修的电网对应的所述用电区域。
11.进一步地，所述系统还包括：供电功率获取单元，获取所述光伏发电单元、所述风能发电单元、所述核能发电单元、所述火力发电单元、所述水力发电单元的实时理论发电功率。
12.进一步优选地，所述智能调度单元根据所述用电区域的用电负荷调整对所述用电区域的供电功率；所述根据所述用电区域的用电负荷调整对所述用电区域的供电功率包括：在所述用电区域的供电功率大于或小于用电负荷的一定功率时，对应调整对所述用电区域的供电功率；所述智能调度单元根据所述光伏发电单元和所述风能发电单元所处的区域在某时间的天气预报信息、预先设定所述火力发电单元和所述水力发电单元的供电功率；所述智能调度单元根据所述光伏发电单元和所述风能发电单元所处的区域的实时天气信息、调整所述火力发电单元和所述水力发电单元的供电功率；所述智能调度单元根据所述水力发电单元所处区域的水文信息控制所述水力发电单元的供电功率；所述供电功率大于用电负荷的一定功率时、所述智能调度单元控制所述抽水蓄能单元进行工作。
13.进一步优选地，所述智能调度单元根据所述区域的电网运行状态信息和所述需检修的电网对应的所述用电区域、对应调整对所述用电区域的供电功率；所述对应调整对所述用电区域的供电功率包括：所述智能调度单元按顺序依次使用所述第一电能、所述第二电能、所述第三电能、所述第四电能、所述第五电能为所述供电区域提供电力供应；所述对应调整对所述用电区域的供电功率还包括：所述智能调度单元按顺序依次调整所述水力发电单元、所述火力发电单元、所述核能发电单元、所述风能发电单元、所述光伏发电单元的供电功率；所述对应调整对所述用电区域的供电功率还包括：所述智能调度单元按顺序依次停用所述第五电能、所述第四电能、所述第三电能、所述第二电能、所述第一电能为所述供电区域提供电力供应。
14.本发明的有益效果在于：预先记录前一天或连续前几天在同一时间多个用电区域的用电负荷，及获取多个用电区域的天气预报信息和用电负荷，进而根据某时间的天气预报信息和与某时间对应的前一天或连续前几天在同一时间用电区域的用电负荷、预先设定对用电区域在某时间的供电功率，并根据用电区域的用电负荷调整对用电区域的供电功率；并且还对用电区域的电网上的用电设备进行电容补偿，以滤除杂波及在调整供电功率时进行能量补偿或吸收，保证电网的正常运行，从而实现对电网供电方式的智能调度、及供电功率的智能调整。
附图说明
15.图1是本发明实施例一提供的电网智能调度方法的实现流程图；图2是本发明实施例二提供的电网智能调度装置的结构示意图；图3是本发明实施例四提供的电网智能调度系统的结构示意图。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
17.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：实施例一：图1示出了本发明实施例一提供的电网智能调度方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：步骤一：记录前一天或连续前几天在同一时间多个用电区域的用电负荷；在本发明的实施例中，记录连续前几天在同一时间多个用电区域的用电负荷包括：记录最近至少一个星期中的每一天每间隔一定时间的多个用电区域的用电负荷；进一步优选地，记录最近至少二个星期中的每一天每间隔一定时间的多个用电区域的用电负荷，以提供更多的参考值，提高预测精度。
18.步骤二：获取多个用电区域的天气预报信息和用电负荷；在本发明的实施例中，获取多个用电区域的天气预报信息可通过向气象部门获
取，由于天气的晴朗和昼夜以及温度是影响用户用电的主要因素，因此根据天气进行用电符合是不可或缺的一环。
19.步骤三：根据某时间的天气预报信息和与某时间对应的前一天或连续前几天在同一时间用电区域的用电负荷、预先设定对用电区域在某时间的供电功率；采用先前的用电功率与天气预报结合的方式进行预测，可大大提高预测精度；在本发明的实施例中，进一步优选地，根据某时间的天气预报信息和与某时间对应的前一天或连续前几天在同一时间用电区域的用电负荷和天气信息、预先设定对用电区域在某时间的供电功率；采用先前的用电功率与天气信息以及未来的天气预报信息结合的方式进行预测，可大大提高预测精度，例如：前一天气温度适中，即用电量较低，而后一天的天气预报信息显示有升温，即可预测出后一天的供电功率需要增加，以确保不出现欠压、欠流、而造成频率波动；若前一天的天气与后一天的天气预报的天气情况相差不大、则可设定后一天的供电功率与前一天的相同；其中，当出现法定节假日时应参考往年的同一法定节假日的用电负荷。
20.步骤四：根据用电区域的用电负荷调整对用电区域的供电功率；在本发明的实施例中，根据用电区域的用电负荷调整对用电区域的供电功率包括：在用电区域的供电功率大于或小于用电负荷的一定功率时，对应调整对用电区域的供电功率；进一步地，用电区域的供电功率大于或小于用电负荷通过检测电网的频率获得，其中，电网的频率大于50hz时供电功率较大反之则较小；需要进一步说明的是，通过频率判断供电功率大于或小于用电负荷仅限于频率波动较小的情况下采用。
21.步骤五：对用电区域的电网上的用电设备进行电容补偿；在本发明的实施例中，用电区域的供电由发电厂完成；对应调整对用电区域的供电功率由发电厂完成；供电功率为发电厂的实时理论发电功率；其中，对用电区域的电网上的用电设备进行电容补偿以确保在调整对用电区域的供电功率时不出现大幅度的供电波动，进一步地，对用电区域的电网上的用电设备进行电容补偿由大容量的电容完成。
22.需要进行说明的是，本发明的实施例适用于对民用电的调度。
23.在本发明的实施例中，预先记录前一天或连续前几天在同一时间多个用电区域的用电负荷，及获取多个用电区域的天气预报信息和用电负荷，进而根据某时间的天气预报信息和与某时间对应的前一天或连续前几天在同一时间用电区域的用电负荷、预先设定对用电区域在某时间的供电功率，并根据用电区域的用电负荷调整对用电区域的供电功率；并且还对用电区域的电网上的用电设备进行电容补偿，以滤除杂波及在调整供电功率时进行能量补偿或吸收，保证电网的正常运行，从而实现对电网供电方式的智能调度、及供电功率的智能调整。
24.实施例二：图2示出了本发明实施例二提供的一种电网智能调度装置，如图2所示，装置10包括：一个或多个处理器110以及存储器120，图2中以一个处理器110为例进行介绍，处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图2中以通过总线连接为例。
25.处理器110用于完成装置10的各种控制逻辑，其可以为通用处理器、数字信号处理
器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga) 、单片机、arm（acorn risc machine）或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，处理器110还可以是任何传统处理器、微处理器或状态机。处理器110也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp 和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp 核、或任何其它这种配置。
26.存储器120作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的电网智能调度方法对应的程序指令。处理器110通过运行存储在存储器120中的非易失性软件程序、指令以及单元，从而执行装置10的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的电网智能调度方法。
27.存储器120可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据装置10使用所创建的数据等。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至装置10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
28.一个或者多个单元存储在存储器120中，当被一个或者多个处理器110执行时，执行上述任意方法实施例中电网智能调度方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s101至步骤s105。
29.实施例三：本发明实施例三提供了一种非易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s100至步骤s105。
30.作为示例，非易失性存储介质能够包括只读存储器(rom) 、可编程rom(prom)、电可编程rom (eprom)、电可擦rom (eeprom)或闪速存储器。易失性存储器能够包括作为外部高速 缓存存储器的随机存取存储器 (ram) 。通过说明丽非限制，ram可以以诸如同步 ram (sram)、 动态 ram 、(dram)、同步dram (sdram)、双数据速率sdram (ddr sdram)、增强型sdram(esdram) 、synchlinkdram (sldram) 以及直接rambus (兰巴斯) ram (drram) 之类的许多形式得到。本文中所描述的操作环境的所公开的存储器组件或存储器旨在包括这些和/或任何其他适合类型的存储器中的一个或多个。
31.实施例四：图3示出了本发明实施例四提供的电网智能调度系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中包括：供电记录单元301，用于记录前一天或连续前几天在同一时间多个用电区域318的用电负荷；其中，记录连续前几天在同一时间多个用电区域318的用电负荷包括：记录最近至少一个星期中的每一天每间隔一定时间的多个用电区域318的用电负荷；进一步优选地，记录最近至少二个星期中的每一天每间隔一定时间的多个用电区域318的用电负荷，以提供更多的参考值，提高预测精度；其中，以一星期为单位，更贴合大部分人民的生活习惯及规律。
32.第一天气预报单元302，用于获取多个用电区域318的天气预报信息；其中，获取多个用电区域318的天气预报信息可通过向气象部门获取，由于天气的晴朗和昼夜以及温度是影响用户用电的主要因素，因此根据天气进行用电符合是不可或缺的一环。
33.进一步地，还包括获取多个用电区域318的用电负荷，可从变压器监测系统上获取；智能调度单元303，用于根据某时间的天气预报信息和与某时间对应的前一天或连续前几天在同一时间用电区域318的用电负荷、预先设定对用电区域318在某时间的供电功率；采用先前的用电功率与天气预报结合的方式进行预测，可大大提高预测精度；进一步优选地，根据某时间的天气预报信息和与某时间对应的前一天或连续前几天在同一时间用电区域318的用电负荷和天气信息、预先设定对用电区域318在某时间的供电功率；采用先前的用电功率与天气信息以及未来的天气预报信息结合的方式进行预测，可大大提高预测精度，例如：前一天气温度适中，即用电量较低，而后一天的天气预报信息显示有升温，即可预测出后一天的供电功率需要增加，以确保不出现欠压、欠流、而造成频率波动；若前一天的天气与后一天的天气预报的天气情况相差不大、则可设定后一天的供电功率与前一天的相同；其中，当出现法定节假日时应参考往年的同一法定节假日的用电负荷。
34.光伏发电单元304，用于将光能转换为第一电能；例如：光伏发电厂；风能发电单元305，用于将风能转换为第二电能；例如：风力发电厂；核能发电单元306，用于将核反应堆中核裂变所释放出的热能转换为第三电能；例如：核电站：火力发电单元307，用于将燃烧煤炭产生的热能转换为第四电能；例如：火力发电厂：水力发电单元308，用于将水能转换为第五电能；例如：水力发电厂；进一步地，系统还包括：第二天气预报单元309，用于获取光伏发电单元304和风能发电单元305所处区域的天气预报信息；以供智能调度单元303调用安排对用电区域318的供电方式，例如：在光伏发电单元304所处的区域未来要发生下雨或阴天，则要调大风能发电单元305或水力发电单元308等发电单元的功率输出来满足用电区域318的使用；第一天气获取单元310，用于获取多个用电区域318的实时天气信息，以为智能调度单元303对未来的供电功率的预测提供支持；第二天气获取单元311，用于获取光伏发电单元304和风能发电单元305所处区域的实时天气信息，以验证第二天气预报单元309从气象部门获取到的天气预报信息是否准确；水文信息获取单元312，用于获取水力发电单元308所处区域的水文信息；例如：水流速、流向等；在本发明的实施例中水力发电单元308不仅仅限于水流的高低落差发电，还包括潮汐发电。
35.进一步地，系统还包括：抽水蓄能单元313，用于将水力发电单元308下游的水抽至上游对电能进行消耗并同时蓄能；用于在发电功率较大而用电负荷较小的情况下短时间的使用；电容补偿单元314，用于对用电区域318的电网上的用电设备进行电容补偿；其中，
对用电区域318的电网上的用电设备进行电容补偿以确保在调整对用电区域318的供电功率时不出现大幅度的供电波动，进一步地，对用电区域318的电网上的用电设备进行电容补偿由大容量的电容完成。
36.电网安全获取单元315，用于获取多个区域的电网运行状态信息，电网运行状态信息包括正常运行和停止运行；电网检修预设单元316，用于预设需检修的电网对应的用电区域318，供智能调度单元提前预设调度方案。
37.进一步优选地，系统还包括：供电功率获取单元317，用于获取光伏发电单元304、风能发电单元305、核能发电单元306、火力发电单元307、水力发电单元308的实时理论发电功率，从各发电单元/厂的发电功率系统中获取。
38.进一步优选地，智能调度单元303根据用电区域318的用电负荷调整对用电区域318的供电功率；根据用电区域318的用电负荷调整对用电区域318的供电功率包括：在用电区域318的供电功率大于或小于用电负荷的一定功率时，对应调整对用电区域318的供电功率；其中，此种情况对应于用电突变时；进一步地，用电区域318的供电功率大于或小于用电负荷通过检测电网的频率获得，其中，电网的频率大于50hz时供电功率较大反之则较小；需要进一步说明的是，通过频率判断供电功率大于或小于用电负荷仅限于频率波动较小的情况下采用。
39.智能调度单元303根据光伏发电单元304和风能发电单元305所处的区域在某时间的天气预报信息、预先设定火力发电单元307和水力发电单元308的供电功率；由于光伏发电单元304和风能发电单元305受天气变化影响较大，因此需使用火力发电单元307和水力发电单元308进行弥补；智能调度单元303根据光伏发电单元304和风能发电单元305所处的区域的实时天气信息、调整火力发电单元307和水力发电单元308的供电功率；智能调度单元303根据水力发电单元308所处区域的水文信息控制水力发电单元308的供电功率；例如：在水量较大或水流较快时可开大水力发电单元308的发电功率，反之则减小；供电功率大于用电负荷的一定功率时、智能调度单元303控制抽水蓄能单元313进行工作。
40.进一步优选地，智能调度单元303根据区域的电网运行状态信息和需检修的电网对应的用电区域318、对应调整对用电区域318的供电功率；例如：部分电网停止运行或需要检修时需要调整供电功率的输出；对应调整对用电区域318的供电功率包括：智能调度单元303按顺序依次使用第一电能、第二电能、第三电能、第四电能、第五电能为供电区域提供电力供应；对应调整对用电区域318的供电功率还包括：智能调度单元303按顺序依次调整水力发电单元308、火力发电单元307、核能发电单元306、风能发电单元305、光伏发电单元304的供电功率；对应调整对用电区域318的供电功率还包括：智能调度单元303按顺序依次停用第
五电能、第四电能、第三电能、第二电能、第一电能为供电区域提供电力供应；需要进行说明的是，本发明实施例应用于电网公司对城市的供电功率及供电方式的智能预测及调度，其中，供电方式包括：风能发电单元305发出的风电，核能发电单元306发出的核电，火力发电单元307发出的火电等。
41.在本发明实施例中，电网智能调度系统的各单元可由相应的硬件或软件单元实现，各单元可以为独立的软、硬件单元，也可以集成为一个软、硬件单元，在此不用以限制本发明。
42.通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存在于计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机电子设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络电子设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
43.已经在本文中在本说明书和附图中描述的内容包括能够提供电网智能调度方法及系统的示例。当然，不能够出于描述本公开的各种特征的目的来描述元件和/或方法的每个可以想象的组合，但是可以认识到，所公开的特征的许多另外的组合和置换是可能的。因此，显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下能够对本公开做出各种修改。此外，或在替代方案中，本公开的其他实施例从对本说明书和附图的考虑以及如本文中所呈现的本公开的实践中可能是显而易见的。意图是，本说明书和附图中所提出的示例在所有方面被认为是说明性的而非限制性的。尽管在本文中采用了特定术语，但是它们在通用和描述性意义上被使用并且不用于限制的目的。