一种基于环境预测的储能系统的管理方法及系统

本发明涉及储能管理，更具体的说是涉及一种基于环境预测的储能系统的管理方法及系统。

背景技术：

1、随着全球能源需求数量和质量的不断提高，能源短缺和环境污染问题日益严重，集中式发电系统智能化程度不高的问题不断凸显，这些问题推动了可再生能源的发展。为解决可再生能源接入电网问题，研究人员将可再生能源与储能装置、负载、能量转换装置、监控和保护装置进行组合，从而提出了微电网系统的概念。储能系统作为微电网系统的重要组成部分，在促进可再生能源的充分消纳、增强微电网的系统惯性、提升微电网的电能质量和提高微电网运行的经济效益等方面起到了重要的作用。

2、传统的储能系统管理策略一般都是能源使用优先级结合各发电模块能量剩余情况控制接入公共电网，但是，风电、光伏等新能源的产生容易受天气和自然条件的限制，具有波动性和不确定性，无法科学准确的制定风电场光伏电站发电计划，导致供电不稳定，能源利用率低，自动化程度低等问题。

3、因此，传统调度技术已无法应对大规模新能源并网给储能系统运行带来的挑战，提供一种新的储能系统的管理方法及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于环境预测的储能系统的管理方法及系统，通过结合环境数据对能量需求进行预测，进而提高对能量储量的预测，提高能源利用效率。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一方面，本发明提供了一种基于环境预测的储能系统的管理方法，包括以下步骤：

4、获取序列环境数据，所述序列环境数据包括按时间顺序排序的在预设时段内各个时刻的环境数据，将所述序列环境数据输入到训练后的环境预测网络中输出环境预测结果；

5、获取能源需求数据，所述能源需求数据包括按时间顺序排序的在预设时段内各个时刻的能源需求数据，基于所述能源需求数据和所述环境预测结果获取能源需求预测结果；

6、根据所述环境预测结果对储能量进行预测，获得储能量预测结果；

7、根据能源需求预测结果和所述储能量预测结果对储能系统和供电系统进行调度管理。

8、优选的，所述将所述序列环境数据输入到训练后的环境预测网络中输出环境预测结果，具体包括：

9、将所述序列环境数据输入至初始特征提取层，获取所述初始特征提取层输出的初始序列环境特征，所述初始序列环境特征包括各个时刻的环境数据分别对应的特征向量；

10、基于所述初始序列环境特征，生成n个拆分序列环境特征，其中，n为大于1的正整数，第一个所述拆分序列环境特征与所述初始序列环境特征相同，第n个所述拆分序列环境特征为第n-1个拆分序列环境特征中的部分特征向量；

11、将所述n个拆分序列环境特征分别输入至各个自注意力单元，获取每个所述自注意力单元的输出，每个所述自注意力单元包括至少一个自注意力层，将各个所述自注意力单元的输出连接后输入至预测单元，获取所述预测单元输出的环境预测结果。

12、优选的，基于所述能源需求数据和所述环境预测结果获取能源需求预测结果，具体包括：

13、将所述能源需求数据输入至预先训练好的环境影响模型中，获得能源需求发展的环境影响因素数据；

14、将当前时刻能源需求数据、所述环境预测结果及能源需求发展的环境影响因素数据输入至预先训练好的能源需求预测模型中，获得能源需求预测结果。

15、优选的，根据所述环境预测结果对所述储能量进行预测，获得储能量预测结果，具体包括：

16、构建环境数据与能源产量的映射表；

17、基于所述映射表确定所述环境预测结果的映射系数；

18、基于所述映射系数和所述环境预测结果确定所述储能量预测结果。

19、优选的，根据能源需求预测结果和所述储能量预测结果对储能系统和供电系统进行调度管理，具体包括：

20、将所述能源需求预测结果以及所述储能量预测结果按地区划分为多个能源需求预测子结果以及多个储能量预测子结果；

21、判断任意一个供电端的储能量预测子结果是否大于能源需求预测子结果；

22、当所述供电端的储能量预测子结果大于能源需求预测子结果时，利用所述供电端进行供电；

23、当所述供电端的储能量预测子结果不大于能源需求预测子结果时，判断剩余供电端中是否存在储能量预测子结果大于能源需求预测子结果；

24、当存在时，使用储能量预测子结果大于能源需求预测子结果的供电端进行供电；

25、当不存在时或者当供电端不供电时对供电端进行储能。

26、另一方面，本发明提供了一种基于环境预测的储能系统的管理系统，包括：

27、数据采集模块，用于采集序列环境数据和能源需求数据；

28、环境预测模块，用于根据所述序列环境数据预测未来时刻的环境，得到环境预测结果；

29、能源需求预测模块，用于基于所述能源需求数据和所述环境预测结果获取能源需求预测结果；

30、储能量预测模块，用于根据所述环境预测结果对所述储能量进行预测，获得储能量预测结果；

31、调度模块，根据能源需求预测结果和所述储能量预测结果对储能系统和供电系统进行调度管理。

32、优选的，所述数据采集模块包括序列环境数据采集单元和能源需求采集单元。

33、优选的，所述环境预测模块包括：

34、初始特征提取单元，用于获取所述序列环境数据的初始序列环境特征；所述初始序列环境特征中包括各个时刻的环境数据分别对应的特征向量；

35、拆分单元，用于基于所述初始序列环境特征，生成n个拆分序列环境特征，其中，n为大于1的正整数，第一个所述拆分序列环境特征与所述初始序列环境特征相同，第n个所述拆分序列环境特征为第n-1个拆分序列环境特征中的部分特征向量；

36、自注意力单元，用于提高所述拆分序列环境特征的层次信息；

37、第一预测单元，用于根据所述自注意力单元的输出获取所述环境预测结果。

38、优选的，所述能源需求预测模块包括：

39、影响因素提取单元，用于根据所述能源需求数据获取能源需求发展的环境影响因素数据；

40、第二预测单元，用于根据当前时刻能源需求数据、所述环境预测结果及能源需求发展的环境影响因素数据获得能源需求预测结果。

41、优选的，所述储能量预测模块包括：

42、映射表构建单元，用于构建环境数据与能源产量的映射表；

43、映射系数确定单元，用于基于所述映射表确定所述环境预测结果的映射系数；

44、第三预测单元，用于基于所述映射系数和所述环境预测结果确定所述储能量预测结果。

45、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于环境预测的储能系统的管理方法及系统，通过对未来一段时间内的环境进行预测，然后结合环境预测结果对能源需求和储能量进行预测，能够及时了解未来时间段的能源需求和储能量，提前规划能源调度，提高能源利用效率，增强电网的稳定性和可靠性，促进可再生能源的大规模应用。