电厂机组的负荷平衡能力评价方法及系统与流程

本发明实施例涉及电力系统电力调度技术领域，更具体地，涉及电厂机组的负荷平衡能力评价方法及系统。

背景技术：

由于电网区域内的电厂机组产生的电能存在不易大规模储存的特点，需要保证电网区域内供电与负荷的实时平衡。

目前调度单位通常通过日内计划、超短期调节、agc过程实现供电与负荷在未来一段时间内的供求平衡，但是调度单位无法了解具体每个阶段的负荷平衡效果，无法在不同时间尺度上对电厂机组的负荷平衡能力进行评价，进而无法实现在不同时间尺度上对电厂机组实现奖惩。

因此，现急需提供一种电厂机组的负荷平衡能力评价方法及系统，以实现在不同时间尺度上对电厂机组的负荷平衡能力进行评价，弥补现有技术中的技术空白。

技术实现要素：

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种电厂机组的负荷平衡能力评价方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供了一种电厂机组的负荷平衡能力评价方法，包括：

获取预设电网区域内的实际负荷数据以及所述预设电网区域内的电厂机组的出力数据；

基于所述电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及自动发电控制agc尺度，分别对所述实际负荷数据以及所述出力数据进行频域分解，确定所述实际负荷数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量，以及所述出力数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量；

对于所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度中的每一时间尺度，确定所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数；

基于所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数，对每一时间尺度下所述电厂机组的负荷平衡能力进行评价。

第二方面，本发明实施例提供了一种电厂机组的负荷平衡能力评价系统，包括：

数据获取模块，用于获取预设电网区域内的实际负荷数据以及所述预设电网区域内的电厂机组的出力数据；

频域分量确定模块，用于基于所述电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及自动发电控制agc尺度，分别对所述实际负荷数据以及所述出力数据进行频域分解，确定所述实际负荷数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量，以及所述出力数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量；

相关系数确定模块，用于对于所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度中的每一时间尺度，基于频域分解的结果，确定所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数；

评价模块，用于基于所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数，对每一时间尺度下所述电厂机组的负荷平衡能力进行评价。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，

所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行第一方面提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法。

本发明实施例提供的一种电厂机组的负荷平衡能力评价方法及系统，通过对实际负荷数据和出力数据在不同时间尺度上进行分解比较，量化评价电厂机组在调峰尺度、超短期尺度、agc尺度这三种不同时间尺度下的负荷平衡能力，弥补了现有技术中的技术空白，使评价结果更加客观。另外，还可以使调度单位根据不同时间尺度下的评价结果对相关的电厂机组进行奖惩。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电厂机组的负荷平衡能力评价方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电厂机组的负荷平衡能力评价系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

为弥补现有技术中无法实现在不同时间尺度上对电厂机组的负荷平衡能力进行评价的技术空白，如图1所示，本发明实施例提供了一种电厂机组的负荷平衡能力评价方法，包括：

s1，获取预设电网区域内的实际负荷数据以及所述预设电网区域内的电厂机组的出力数据；

s2，基于所述电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及自动发电控制agc尺度，分别对所述实际负荷数据以及所述出力数据进行频域分解，确定所述实际负荷数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量，以及所述出力数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量；

s3，对于所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度中的每一时间尺度，确定所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数；

s4，基于所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数，对每一时间尺度下所述电厂机组的负荷平衡能力进行评价。

具体地，本发明实施例中提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法，首先需要获取预设电网区域内的实际负荷数据以及所述预设电网区域内的电厂机组的出力数据。预设电网区域是指本发明实施例中研究的电网区域，预设电网区域内设置有负荷和若干个电厂机组，电厂机组的具体个数可以是一个或多个。本发明实施例中提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法，即是确定电厂机组可以实现整个预设电网区域内供求平衡的能力。实际负荷数据是指预设电网区域内的负荷对电厂机组产生的电能的消耗功率，电厂机组的出力数据是指电厂机组的发电功率。实际负荷数据和出力数据均是每一时间点上的功率数据，因此获取的实际负荷数据和出力数据均是时域上的功率数据。本发明实施例中实际负荷数据可以表示为loaddata，电厂机组的出力数据可以表示为gendata。

获取实际负荷数据以及出力数据后，基于电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及自动发电控制(automaticgenerationcontrol，agc)尺度，分别对实际负荷数据以及出力数据进行频域分解，即分别对实际负荷数据以及出力数据进行傅里叶变换，将实际负荷数据以及出力数据分别转换为频域数据，然后根据电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及agc尺度，对频域数据进行频域分解，确定实际负荷数据在调峰尺度、超短期尺度以及agc尺度下的频域分量，以及出力数据在调峰尺度、超短期尺度以及agc尺度下的频域分量。实际负荷数据在调峰尺度、超短期尺度以及agc尺度下的频域分量，可以依次表示为loaddata1、loaddata2、loaddata3，电厂机组的出力数据在调峰尺度、超短期尺度以及agc尺度下的频域分量，可以依次表示为gendata1、gendata2、gendata3。

具体操作可以是，将调峰尺度、超短期尺度以及agc尺度分别从时域区间转换为频域区间，此时调峰尺度对应的频域区间内的频域数据即在调峰尺度下的频域分量，超短期尺度对应的频域区间内的频域数据即在超短期尺度下的频域分量，agc尺度对应的频域区间内的频域数据即在agc尺度下的频域分量。例如：实际负荷数据在调峰尺度对应的频域区间内的频域数据即实际负荷数据在调峰尺度下的频域分量，实际负荷数据在超短期尺度对应的频域区间内的频域数据即实际负荷数据在超短期尺度下的频域分量，实际负荷数据在agc尺度对应的频域区间内的频域数据即实际负荷数据在agc尺度下的频域分量。

需要说明的是，本发明实施例中的调峰尺度具体可以为：大于15min的时间范围，超短期尺度具体可以为大于5min且小于等于15min的时间范围，agc尺度具体可以为大于0且小于等于5min的时间范围。

对于调峰尺度、超短期尺度以及agc尺度中的每一时间尺度，确定实际负荷数据以及出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数，即确定实际负荷数据以及出力数据在调峰尺度下的频域分量之间的相关系数，确定实际负荷数据以及出力数据在超短期尺度下的频域分量之间的相关系数，确定实际负荷数据以及出力数据在agc尺度下的频域分量之间的相关系数。用符号表示即为：确定loaddata1和gendata1之间的相关系数，确定loaddata2和gendata2之间的相关系数，确定loaddata3和gendata3之间的相关系数。

确定了三种情况下的相关系数后，根据相关系数即可对不同情况下的电厂机组的负荷平衡能力分别进行评价，相关系数的取值一般为0-1，相关系数越大，则表示电厂机组的负荷平衡能力越好，对整个预设电网区域内的负荷平衡做出的贡献越大，反之相关系数越小则表示电厂机组的负荷平衡能力越差，对整个预设电网区域内的负荷平衡做出的贡献越小。

进一步，调度单位还可以根据相关系数对电厂机组进行赏罚，相关系数大于第一预设数值的电厂机组可以进行奖赏，相关系数小于第二预设数值的电厂机组可以进行惩罚。其中，第一预设数值和第二预设数值可以根据需要进行设置，第一预设数值和第二预设数值也可以相等。本发明实施例中对此不作具体限定。

本发明实施例中提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法，通过对实际负荷数据和出力数据在不同时间尺度上进行分解比较，量化评价电厂机组在调峰尺度、超短期尺度、agc尺度这三种不同时间尺度下的负荷平衡能力，弥补了现有技术中的技术空白，使评价结果更加客观。另外，还可以使调度单位根据不同时间尺度下的评价结果对相关的电厂机组进行奖惩。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法，所述基于所述电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及自动发电控制agc尺度，分别对所述实际负荷数据以及所述出力数据进行频域分解，具体包括：

基于所述电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及自动发电控制agc尺度，分别对所述实际负荷数据以及所述出力数据进行fft频域分解。

具体地，本发明实施例中根据三种时间尺度，可以采用fft分别对实际负荷数据以及电厂机组的出力数据进行频域分解，即采用fft进行快速傅里叶变换，将实际负荷数据以及电厂机组的出力数据分别转换为频域数据，并对频域数据进行频域分解。

本发明实施例中，由于fft可以很容易实现逆变换，所以此处采用fft进行频域分解可以使后续评价方法可行性的验证更方便快速。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法，所述获取预设电网区域内的实际负荷数据以及所述预设电网区域内的电厂机组的出力数据，具体包括：

设置采样周期，基于所述采样周期，获取所述实际负荷数据以及所述出力数据。

具体地，本发明实施例中在获取实际负荷数据以及出力数据时，可以先设置采样周期，然后根据设置的采样周期，对实际负荷数据以及电厂机组的出力数据进行采样。

本发明实施例中，采样周期的取值越小越好。作为优选方案，采样周期可以设置为小于等于1min，但并不限于此。

以采样周期为1min为例进行说明，则调峰尺度对应的频域区间为：大于0且小于1/15，超短期尺度对应的频域区间为：大于等于1/15且小于等于1/5，agc尺度对应的频域区间为：大于1/5。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法，所述相关系数具体为：皮尔森相关系数。

具体地，本发明实施例中可以通过确定实际负荷数据以及出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的皮尔森相关系数，确定出实际负荷数据在每一时间尺度下的频域分量与出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的线性相关性，进而通过皮尔森相关系数确定对每一时间尺度下电厂机组的负荷平衡能力进行评价。皮尔森相关系数越大，表示实际负荷数据在对应的时间尺度下的频域分量与出力数据在对应的时间尺度下的频域分量之间的线性相关性越好，电厂机组在对应的时间尺度下的负荷平衡能力越好。需要说明的是，本发明实施例中仅以确定皮尔森相关系数为例进行说明，也可以确定实际负荷数据以及出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的其他相关系数，只要能确定出实际负荷数据在每一时间尺度下的频域分量与出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的线性相关性即可。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法，还包括：

将所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量转换为时域分量；

基于所述时域分量，验证所述评价方法的可行性。

具体地，本发明实施例中还可将实际负荷数据以及电厂机组的出力数据在每一时间尺度下的频域分量转换为时域分量，判断转换后得到的时域分量合成后能否形成频域分解前的原始数据，如果能够形成频域分解前的原始数据或形成的数据与频域分解前的原始数据之间的误差在预设范围内，即可认为本发明实施例中提供的电厂机组的负荷平衡能力评价方法是可行的，即验证了评价方法的可行性。

如图2所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种电厂机组的负荷平衡能力评价系统，包括：数据获取模块21、频域分量确定模块22、相关系数确定模块23和评价模块24。其中，

数据获取模块21用于获取预设电网区域内的实际负荷数据以及所述预设电网区域内的电厂机组的出力数据；

频域分量确定模块22用于基于所述电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及自动发电控制agc尺度，分别对所述实际负荷数据以及所述出力数据进行频域分解，确定所述实际负荷数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量，以及所述出力数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量；

相关系数确定模块23用于对于所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度中的每一时间尺度，基于频域分解的结果，确定所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数；

评价模块24用于基于所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数，对每一时间尺度下所述电厂机组的负荷平衡能力进行评价。

具体地，本发明实施例中提供的电厂机组的负荷平衡能力评价系统中各模块的功能与上述方法类实施例中各步骤的处理流程是一一对应的，实现的技术效果也是一致的，本发明实施例中对此不再赘述。

如图3所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种电子设备，包括：处理器(processor)301、存储器(memory)302、通信接口(communicationsinterface)303和总线304；其中，

所述处理器301、存储器302、通信接口303通过总线304完成相互间的通信。所述存储器302存储有可被所述处理器301执行的程序指令，处理器301用于调用存储器302中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：s1，获取预设电网区域内的实际负荷数据以及所述预设电网区域内的电厂机组的出力数据；s2，基于所述电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及自动发电控制agc尺度，分别对所述实际负荷数据以及所述出力数据进行频域分解，确定所述实际负荷数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量，以及所述出力数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量；s3，对于所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度中的每一时间尺度，确定所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数；s4，基于所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数，对每一时间尺度下所述电厂机组的负荷平衡能力进行评价。

存储器302中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：s1，获取预设电网区域内的实际负荷数据以及所述预设电网区域内的电厂机组的出力数据；s2，基于所述电厂机组的调峰尺度、超短期尺度以及自动发电控制agc尺度，分别对所述实际负荷数据以及所述出力数据进行频域分解，确定所述实际负荷数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量，以及所述出力数据在所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度下的频域分量；s3，对于所述调峰尺度、所述超短期尺度以及所述agc尺度中的每一时间尺度，确定所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数；s4，基于所述实际负荷数据以及所述出力数据在每一时间尺度下的频域分量之间的相关系数，对每一时间尺度下所述电厂机组的负荷平衡能力进行评价。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有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储在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设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。