新能源发电基地的集中式能量管理方法和装置与流程

1.本公开涉及新能源发电技术领域，更具体地说，涉及一种新能源发电基地的集中式能量管理方法和装置。


背景技术：

2.区别于传统的发电场，新能源发电基地通常为几百万千瓦以上容量，具有集度高、规模大、产业化、多厂商、多机型、多平台、系统复杂等特点。新能源发电基地的能量调节和控制显得尤为重要，其不仅关系到新能源发电基地的发电效益，也关系到电网的安全。
3.目前，一般采用自动发电控制(agc)子站进行有功控制调节的方案。在数据建模、采集周期、通讯协议、数据有效性处理、网络延迟、控制实时性、功率分配算法等方面，agc子站聚合控制方式无法保证新能源发电基地项目的能量调节控制优势，存在系统兼容性不足、控制效果差、发电经济性差、电网友好性差、出力分配方式简单等问题，难以满足电网调度考核的要求，甚至存在脱网、负荷减供、功率振荡等安全风险。


技术实现要素：

4.针对新能源发电基地的有功控制，本公开提出一种新能源发电基地的集中式能量管理方法和装置，所述集中式能量管理方法和装置能够在满足电网调度要求的前提下实现最优经济性。
5.根据本公开的一方面，提供一种新能源发电基地的集中式能量管理方法，所述新能源发电基地包括多个场站，所述集中式能量管理方法可包括：获取各个场站的场站模型数据，所述场站模型数据包括场站的运行数据、有功控制配置参数、有功控制调节指令以及有功控制性能指标；基于所述场站模型数据以及所述新能源发电基地的总目标出力二者，根据预设的能量管理策略来确定各个场站的目标出力；根据各个场站的目标出力来控制各个场站内各发电单元的出力。
6.根据本公开的另一方面，提供一种新能源发电基地的集中式能量管理装置，所述新能源发电基地包括多个场站，所述集中式能量管理装置可包括：数据通信单元，用于获取各个场站的场站模型数据，所述场站模型数据包括场站的运行数据、有功控制配置参数、有功控制调节指令以及有功控制性能指标；分配策略单元，用于基于所述场站模型数据以及所述新能源发电基地的总目标出力二者，根据预设的能量管理策略来确定各个场站的目标出力；场站控制单元，用于根据各个场站的目标出力来控制各个场站内各发电单元的出力。
7.根据本公开的再一方面，提供一种包括至少一个计算装置和至少一个存储指令的存储装置的计算系统，所述指令在被所述至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如上所述的新能源发电基地的集中式能量管理方法。
8.根据本公开的又一方面，提供一种存储指令的计算机可读存储介质，当所述指令被至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如上所述的新能源发电基地的集中式能量管理方法。
9.通过采用本公开，能够支持不同厂家的能量管理系统的接入，对各个场站的有功控制模型进行统一建模，支持不同电网区域的考核要求，支持多种分配策略，同时提供电网系统的安全性保护，以实现新能源发电基地的稳定、安全和经济的发电目标。
附图说明
10.通过下面结合附图描述实施例，本公开的上述和/或其他目的和优点将变得更加清楚，其中：
11.图1是示出新能源发电基地的组成的示意图；
12.图2是示出根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理方法的流程图；
13.图3是示出根据本公开的示例性实施例的确定各个场站的目标出力的方法的框图；
14.图4是示出集中式能量管理系统与场站能量管理系统之间的通信的示意图；
15.图5是示出根据本公开的示例性实施例的安全监测方法的流程图；
16.图6是示出根据本公开的示例性实施例的性能评估方法的示意图；
17.图7是示出根据本公开的示例性实施例的集中式能量管理系统指标核算表的示图；
18.图8是示出根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理装置的框图；
19.图9是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理方法和装置的工作流程的示意图；
20.图10是示出根据本公开的示例性实施例的包括至少一个计算装置和至少一个存储指令的存储装置的计算系统的框图。
具体实施方式
21.下面结合附图，提供具体实施方式的描述以帮助读者获得对在此描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开之后，在此描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本技术的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。
22.新能源(又被称为非常规能源)是指传统能源之外的各种能源形式(例如，太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等)。下文中，主要以新能源发电基地包括多个风电场站为例进行描述，但是应清楚的是，新能源发电基地可包括利用其他形式的新能源进行发电的场站(例如，多个光伏电站或者风电场站和光伏电站的组合)。
23.图1是示出新能源发电基地的组成的示意图。
24.参照图1，新能源发电基地可包括多个场站(例如，风电场站)，每个场站可包括场站能量管理系统(ems)以及一个或多个发电单元(例如，风力发电机组)。另外，如图1所示，新能源发电基地还可包括集中式能量管理系统(ems)以及agc主站。
25.在示例中，集中式ems属于集控层，并且部署于新能源发电基地的集中监控中心内；agc主站属于主站层，并且部署于电网调度中心内；场站ems属于场站层，部署于新能源发电基地的各场站内，并且用于调控场站内各发电单元的出力。集中式ems用于监测各场站的运行状态并根据agc主站给定的总计划出力动态地计算各场站的计划出力，并将各场站的计划出力发送到各场站的场站ems，各场站的场站ems再根据接收到的计划出力来控制场站内的各发电单元。
26.图2是示出根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理方法的流程图。
27.根据本公开的示例性实施例的集中式能量管理方法考虑到多场站ems接入、对不同区域电网考核适配、对各场站ems有功建模、系统安全监测及紧急处理、有功调节性能指标评估、功率分配策略等方面。
28.如上所述，新能源发电基地包括至少一个场站。参照图2，在步骤s201中，首先获取各个场站的场站模型数据，所述场站模型数据包括场站的运行数据、有功控制配置参数、有功控制调节指令以及有功控制性能指标等参数。
29.下面将详细举例描述场站的运行数据、有功控制配置参数、有功控制调节指令以及有功控制性能指标。
30.在示例中，场站的运行数据可包括有功功率、无功功率、实际功率、理论功率、可用功率、装机容量、开机容量、有功可控上限、有功可控下限和有功控制状态中的至少一种。另外，从数据类型的角度来说，场站的运行数据包括遥信类型和遥测类型的数据。有功控制状态包括数据类型为遥信的有功自动状态、远程就地状态、有功增闭锁状态、有功减闭锁状态和全场限功率状态中的至少一种。在示例中，场站的遥测类型的运行数据包括场站的有功功率、频率、有功可控上限、有功可控下限、计划出力反馈、理论功率、可用功率、开机容量中的至少一种。上述运行数据的数据类型以及数据本身的含义或不同状态的数据所对应的含义如表1所示。
31.表1模型数据表
32.[0033][0034]
作为示例，场站的有功控制配置参数包括场站编号、额定容量、上网电价、分配比例、调节死区、控制优先级和有功调节静态偏差等数据中的至少一种，并且可以是浮点型数据。场站的额定容量是指场站的额定发电容量，场站的分配比例是指在基于固定比例算法进行出力分配的固定分配模式下场站被分配的出力比例，场站的调节死区是指在低于该调节死区时场站无法发送控制指令。
[0035]
场站的有功控制调节指令包括计划出力指令和/或紧急负荷切出指令，其中，计划出力指令的数据类型为遥调并且指示场站的计划出力值，紧急负荷切出指令的数据类型为遥控并且用于控制是否将场站的负荷切出，当切出场站的负荷时，场站不执行计划出力。
[0036]
场站的有功控制性能指标包括有功调节稳态偏差、有功调节最大偏差、有功调节最小偏差、有功控制响应时间、有功控制调节时间、有功调节次数、有功调节合格次数、有功调节合格率和有功功率调节精度中的至少一种。场站的有功控制性能指标的具体含义或定义如表2所示。
[0037]
表2模型性能表
[0038][0039]
在步骤s202中，基于场站模型数据以及新能源发电基地的总目标出力二者，根据预设的能量管理策略来确定各个场站的目标出力。
[0040]
预设的能量管理策略可包括固定比例算法、经济最优算法和竞争发电算法中的至少一种。下面将具体描述分别通过固定比例算法、经济最优算法和竞争发电算法实现能量管理的实施过程。
[0041]
首先，固定比例是指，针对不同场站，为其设定固定的出力分配比例。
[0042]
固定比例算法可用如下等式解释：
[0043][0044][0045]
其中，ki为各场站的默认设定比例，pg为电网计划出力，p
gi
为各个场站的目标出力，n为场站数量。
[0046]
如上述公式所示，利用固定比例算法为各场站的出力分配固定的比例值。固定比
例算法的优点在于设计简单、配置灵活且容易实现。
[0047]
其次，经济最优是指，基于新能源发电基地的总目标出力、各个场站的实际功率、理论功率和装机容量，构建线性模式约束条件下的线性规划求解问题，并求解获得各个场站的目标出力，以保证达到最优经济性。上述线性规划求解问题的输入权重指标包括单位发电功率上网电价、电场损失电量、健康程度和电场发电量中的至少一种。利用经济最优算法求解各个场站的目标出力时，可设定调节优先级，动态地调节各场站出力。
[0048]
经济最优算法中构建的线性规划求解函数及约束条件如下等式所示：
[0049][0050][0051]
其中，z表示新能源基地单位时间内的售电收入，pg为给定的计划出力，p
ri
为各场站实际出力，p
ti
为各场站理论功率，p
capi
为各场站装机容量，αi为各场站单位发电功率上网电价，n为场站数量。
[0052]
在经济最优算法中，分配策略被转化为基于线性模式约束条件下的线性规划求解问题，通过对线性规划函数进行求解来确定各场站的目标出力p
gi
。
[0053]
再次，竞争发电算法具体包括：基于场站的有功控制性能指标的历史数据，确定竞争评价函数；基于预定的基础权重，确定各个场站的基础权重功率；基于竞争评价函数，确定各个场站的竞争权重功率；根据各个场站的基础权重功率和各个场站的竞争权重功率，确定各个场站的目标出力。利用竞争发电算法确定各个场站的目标出力，关键在于根据有功调节评估算法计算出的性能指标，并且根据该指标计算出权重，对于各场站采用发电奖惩分配(即，提升调节性能好的场站的负荷，并且降低调节性能差的场站的负荷)。
[0054]
竞争发电算法可用如下等式表示：
[0055][0056]
δpg＝p
g-pr[0057]
δp
gi
＝p
capi-p
ri
[0058]
其中，y为优化算法的因变量，pg为给定的计划出力，pr为各场站有功功率的和，p
capi
为各场站的装机容量，p
ri
为各场站的有功功率，α为竞争发电模式功率调节的基础权重，fi(d
1i
，d
2i
，......，d
ki
)为各场站基于历史的有功调节稳态偏差、有功调节最大偏差、有功调节最小偏差、有功控制响应时间、有功控制调节时间等性能指标计算而来的竞争评价函数，定义如下：
[0059]
[0060][0061][0062]
其中，d
1i
，d
2i
，......，d
ki
表示第i个场站的k个性能指标(例如，有功调节稳态偏差、有功调节最大偏差、有功调节最小偏差、有功控制响应时间、有功控制调节时间等)，d1、d2......dk分别是第i个场站的k个性能指标各自的标准差，dq为k个性能指标中的第q个性能指标的标准差，d
qj
为k个性能指标中的第q个性能指标的第j个历史值，为k个性能指标中的第q个性能指标的历史平均值，di为第i个场站的k个性能指标的几何平均值，dj为第j个场站的k个性能指标的几何平均值，k为各场站的性能指标数量，m为各场站每个性能指标的历史数据总量，n为场站数量。
[0063]
在竞争发电算法中，随着子区域竞争评价模型的优化及自学习，其竞争权重功率可以适当进行调整，以达到最优控制效果。例如，在初始状态下，基础权重α为90％，竞争权重为10％，基于有功控制性能指标的历史数据确定场站调节性能好，则提高竞争权重以增大竞争权重功率，从而增大该场站的目标出力。相比于固定比例算法，通过动态地调节各场站的目标出力，能够保证新能源发电基地的最优经济性和发电效率。
[0064]
根据步骤s202确定各个场站的目标出力后，再来控制各个场站内各发电单元的出力(步骤s203)。
[0065]
此外，根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理方法还包括：响应于确定多个场站中的至少一个场站出现异常，生成告警信息并将出现异常的场站的负荷切出。在下文中，将参照图5描述根据本公开的示例性实施例的安全监测方法。
[0066]
根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理方法还包括：基于电网指令确定给定的计划出力，将给定的计划出力确定为新能源发电基地的总目标出力，将给定的计划出力与新能源发电基地的实际有功出力之间的差确定为新能源发电基地的目标调节出力。
[0067]
在示例中，电网指令包括实时指令模式、计划曲线模式、本地指令模式以及自由发电模式中的任意一种。其中，实时指令模式是指实时跟踪给定的计划出力的模式，计划曲线模式是指以固定时间间隔执行计划出力曲线的模式，本地指令模式是指采用本地控制而不执行给定的计划出力的模式，自由发电模式是指采用额定容量为给定的计划出力使得场站自由发电而不限电的模式。
[0068]
在示例中，目标调节出力δp被表示为δp＝p
g-pr，目标出力p
t
被表示为p
t
＝pg，其中，pg为给定的计划出力，pr为实际有功出力。
[0069]
根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理方法还包括：基于电网指令确定给定的计划出力，确定一个或多个持续时间内的变化率裕度，所述变化率裕度为相应持续时间内的新能源发电基地的有功功率最大值与有功功率最小值之间的差，然后，将给定的计划出力与新能源发电基地的实际有功出力之间的差以及所述一个或多个持续时间内的变化率裕度中的最小值确定为新能源发电基地的目标调节出力，最后，将新能源发电基地的目标调节出力与新能源发电基地的实际有功出力的和确定为新能源发电
基地的总目标出力。
[0070]
在示例中，一分钟变化率裕度δp
one
被表示为δp
one
＝p
omax-p
omin
，十分钟变化率裕度δp
ten
被表示为δp
ten
＝p
tmax-p
tmin
，给定负荷裕度被表示为给定的计划出力与新能源发电基地的实际有功出力之间的差(即，δpg＝p
g-pr)，目标调节出力被确定为一分钟变化率裕度、十分钟变化率裕度以及给定负荷裕度中的最小值(即，δp＝min(δp
one
，δp
ten
，δpg))，目标出力被确定为新能源发电基地的目标调节出力与实际有功出力的和(即，p
t
＝δp+pr)，其中，p
omax
为一分钟有功功率最大值，p
omin
为一分钟有功功率最小值，p
tmax
为十分钟有功功率最大值，p
tmin
为十分钟有功功率最小值，pg为给定的计划出力，pr为实际有功出力。
[0071]
在上述示例中，以一分钟变化率裕度和十分钟变化率裕度为例进行描述，但是应清楚的是，具体实施时，本领域技术人员可针对其他任意时长的时间段来计算变化率裕度。
[0072]
此外，根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理方法还包括：基于各个场站的场站模型数据，确定各个场站的预设周期内的有功控制性能指标。
[0073]
在下文中，将参照图7描述预设周期内的有功控制性能指标。
[0074]
通过采用上述集中式能量管理方法，能够实现新能源发电基地的稳定、安全和经济的发电目标。
[0075]
图3是示出根据本公开的示例性实施例的确定各个场站的目标出力的方法的框图。
[0076]
参照图3，根据本公开的示例性实施例的确定各个场站的目标出力的方法包括：基于电网区域考核参数、给定的计划出力以及各场站的实际有功出力的和，来确定新能源发电基地的目标出力p
t
和目标调节出力δp。整体控制流程采用闭环控制方式，具体的确定新能源发电基地的目标出力p
t
和目标调节出力δp的方法可参照针对图2的描述。
[0077]
随后，基于各个场站的场站模型数据以及新能源发电基地的总目标出力二者，根据预设的能量管理策略来确定各个场站的目标出力p
gi
(1≤i≤n，n为场站的数量)。预设的能量管理策略包括固定比例算法、经济最优算法和竞争发电算法中的至少一种。在针对图1的描述中已对固定比例算法、经济最优算法和竞争发电算法进行描述，在此不再赘述。
[0078]
图4是示出集中式能量管理系统与场站能量管理系统之间的通信的示意图。
[0079]
根据本公开的示例性实施例的集中式能量管理系统可支持多种通信规约(包括但不限于modbus-tcp、iec104、iec61850、opcua、dnp3)，支持各场站主要设备(例如，风机、升压站、测风塔)的数据接入，支持遥测、遥信、遥脉、遥调、遥控等数据类型。集中式能量管理系统可对采集数据进行校验、数据处理及存储，对业务层屏蔽各厂商机型及通讯规约之间的差别。
[0080]
如图4所示，集中式能量管理系统包括ems通信接口和数据总线。ems通信接口包括指令接口和采集接口，根据场站的通信规约需求加载通信规约库中的相应的通信规约以完成集中式ems与场站ems之间的数据和控制指令的通信。数据总线为集中式能量管理系统内各模块之间的数据交互媒介。
[0081]
根据不同场站的通信规约需求，ems通信接口配置所选取的通信规约，同时根据不同场站的要求来配置相关通信参数(包括但不限于ip地址、端口号、数据采集方式、数据采集时间等)。在采集到各场站ems数据之后，ems通信接口对数据进行处理(包括但不限于类型转换、系数转换等)，然后将处理后的数据发送到数据总线。当集中式能量管理系统需要
对各场站ems发送控制指令时，读取数据总线中的指令信息，指令生成模块将指令信息编码成系统内部指令格式，指令转发模块调用ems通信接口中的指令接口，ems通信接口中的指令接口将指令发送给各场站ems。
[0082]
此外，集中式能量管理系统还包括电网调度通信接口，电网调度通信接口根据电网通信规约需求加载通信规约库中的相应的通信规约从而在集中式能量管理系统与agc主站之间传送数据和指令。
[0083]
图5是示出根据本公开的示例性实施例的安全监测方法的流程图。
[0084]
为了保证新能源发电基地的控制安全，安全监测模块对场站ems数据进行监测，当场站ems出现异常时，闭锁该电场控制，并产生告警信息。当出现紧急情况时，需要调用紧急动作模块，将相应的场站负荷切出，并将紧急情况上报给电网调度。待事故处理完成之后，系统可恢复正常运行状态并依照调度指令并网运行。同时，集中式能量系统还可支持安全规则管理(例如，增加、减少、修改安全规则(包括但不限于包括安全监测数据、安全判据及处理方式等))。
[0085]
参照图5给出的实施例，主要通过以下步骤实现频率安全监测：
[0086]
步骤s501，启动安全监测方法。
[0087]
步骤s502，加载安全规则。安全规则包括但不限于包括安全监测数据、安全判据及处理方式等。在该示例中，安全规则可指示：需要监测的数据为场站ems频率；安全判据为频率是否超过切出限值；处理方式包括限负荷控制、紧急切出场站负荷等。
[0088]
步骤s503，利用集中式能量管理系统监测各场站ems数据。虽然图5示出的是以场站ems频率为安全判据的示例，但应清楚的是，根据本公开的安全监测方法的安全判据还可以是其他场站ems数据。
[0089]
步骤s504，确定场站ems是否已被切出。例如，在场站ems频率先前超过限值的情况下，在执行步骤s504时场站ems处于被切出状态，此时则需要进一步判断场站ems频率是否已恢复。
[0090]
步骤s505，如果根据步骤s504确定场站ems已被切出，则判断场站ems频率是否已恢复。如果场站ems频率未恢复，则可返回到步骤s503，继续监测各场站ems数据。
[0091]
步骤s506，如果根据步骤s504确定场站ems未被切出，则判断场站ems频率是否超限。如果确定场站ems频率未超限，则继续监测各场站ems数据(步骤s503)。
[0092]
步骤s507，如果在步骤s505中确定场站ems频率已恢复，则恢复场站负荷并在恢复场站负荷之后继续监测各场站ems数据。
[0093]
步骤s508，如果在步骤s506中确定场站ems频率超限，则确定频率是否超过切出限值。
[0094]
步骤s509，如果在步骤s508中确定频率已超过切出限值，则紧急切出该场站负荷，并进行到步骤s503以继续监测各场站ems数据。
[0095]
步骤s510，如果在步骤s508中确定频率未超过切出限值，则进行限负荷控制，并利用步骤s503继续监测各场站ems数据。
[0096]
通过采用根据本公开的示例性实施例的安全监测方法，可及时发现和处理场站的异常情况并保证新能源发电基地的控制安全。
[0097]
图6是示出根据本公开的示例性实施例的性能评估方法的示意图。
[0098]
根据本公开的性能评估方法可实时地计算场站有功响应时间、有功调节时间、有功调节精度等指标，可为新能源发电基地的有功控制提供依据，又可对各场站的有功执行情况的评估、问题跟踪以及改善提供依据。
[0099]
如图6所示，根据本公开的示例性实施例的性能评估方法可实时地读取场站ems模型数据，根据指标算法计算出各性能指标并对各性能指标进行存储，以供随后由分配策略单元进行读取。另外，根据本公开的示例性实施例的性能评估方法还可支持性能指标编辑功能，在执行性能指标编辑功能时需要导入需要计算的指标、相关数据点、指标计算公式、计算周期及存储方式等，另外也可对性能指标进行管理(例如，增加、减少、修改性能指标)。
[0100]
图7是示出根据本公开的示例性实施例的集中式能量管理系统指标核算表的示图。
[0101]
根据本公开的示例性实施例的集中式能量管理系统可支持导出性能指标核算表的功能。如图7所示，ems指标核算表中可包括风电场名称、起止时间、控制时间、响应时间、调节时间、调节步长、控制是否有效、调节最小偏差、调节最大偏差、调节稳态误差以及调节是否合格等项目。如上所述，集中式能量管理系统可根据需要来指定起止时间和性能指标并导出包括所需要的性能指标的核算表。虽然图7示出的是以风电场为例的示例，但是应理解的是，导出性能指标核算表的功能同样适用于其他类型的场站。
[0102]
通过导出性能指标核算表可以清晰地查看选定的时间段内的各项控制指标的具体情况，从而有利于获悉各个场站的控制效果。
[0103]
图8是示出根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理装置的框图。
[0104]
在示例中，如上所述，新能源发电基地可包括多个场站。参照图8，根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理装置800包括：数据通信单元801，用于获取各个场站的场站模型数据，所述场站模型数据包括场站的运行数据、有功控制配置参数、有功控制调节指令以及有功控制性能指标；分配策略单元802，用于基于场站模型数据以及新能源发电基地的总目标出力二者，根据预设的能量管理策略来确定各个场站的目标出力；场站控制单元803，用于根据各个场站的目标出力来控制各个场站内各发电单元的出力。所述运行数据包括有功功率、无功功率、实际功率、理论功率、可用功率、装机容量、开机容量、有功可控上限、有功可控下限和有功控制状态中的至少一种；所述有功控制配置参数包括场站编号、额定容量、上网电价、分配比例、调节死区、控制优先级和有功调节静态偏差中的至少一种；所述有功控制调节指令包括计划出力指令和/或紧急负荷切出指令；所述有功控制性能指标包括有功调节稳态偏差、有功调节最大偏差、有功调节最小偏差、有功控制响应时间、有功控制调节时间、有功调节次数、有功调节合格次数、有功调节合格率和有功功率调节精度中的至少一种。
[0105]
根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理装置800还包括安全监测单元804，安全监测单元804被配置为：响应于确定多个场站中的至少一个场站出现异常，生成告警信息并将出现异常的场站的负荷切出。
[0106]
在示例中，分配策略单元802被配置为：基于新能源发电基地的总目标出力、各个场站的实际功率、理论功率和装机容量，构建线性模式约束条件下的线性规划求解问题，并求解获得各个场站的目标出力。线性规划求解问题的输入权重指标包括单位发电功率上网
电价、电场损失电量、健康程度和电场发电量中的至少一种。
[0107]
在示例中，分配策略单元802被配置为：基于有功控制性能指标的历史数据，确定竞争评价函数；基于预定的基础权重，确定各个场站的基础权重功率；基于竞争评价函数，确定各个场站的竞争权重功率；根据各个场站的基础权重功率和各个场站的竞争权重功率，确定各个场站的目标出力。
[0108]
另外，根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理装置800还包括电网指令解析单元806。在一个示例中，电网指令解析单元806被配置为：基于电网指令确定给定的计划出力；将给定的计划出力确定为新能源发电基地的总目标出力，将给定的计划出力与新能源发电基地的实际有功出力之间的差确定为新能源发电基地的目标调节出力。在另一示例中，电网指令解析单元806被配置为：基于电网指令确定给定的计划出力；确定一个或多个持续时间内的变化率裕度，所述变化率裕度为相应持续时间内的新能源发电基地的有功功率最大值与有功功率最小值之间的差；将给定的计划出力与新能源发电基地的实际有功出力之间的差以及所述一个或多个持续时间内的变化率裕度中的最小值确定为新能源发电基地的目标调节出力；将新能源发电基地的目标调节出力与新能源发电基地的实际有功出力的和确定为新能源发电基地的总目标出力。
[0109]
另外，根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理装置800还包括性能评估单元805，性能评估单元805被配置为：基于各个场站的场站模型数据，确定各个场站的预设周期内的有功控制性能指标。
[0110]
根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理装置800能够解决新能源发电基地项的各场站数据接入复杂、控制协调性差、整体控制精度低、负荷分配方式单一等问题，从而保证新能源发电基地的控制稳定性、安全性、电网友好性和最优经济性。
[0111]
图9是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理方法和装置的工作流程的示图。
[0112]
如图9所示，电网指令解析模块根据电网区域选择输入以及电网考核要求和参数，对给定的计划出力进行解析及计算，得出新能源发电基地的总目标出力，并将新能源发电基地的总目标出力输入到分配策略模块以进行场站出力分配。分配策略模块接收策略选择，根据场站模型数据及新能源基地的总目标出力，计算出各场站的目标出力，调用场站ems通信接口以将控制指令发送给各场站ems。另外，还可通过电网调度通信接口与电网调度agc主站进行通信(支持iec61850、iec104、opcua、modbus-tcp等通信规约)，接收调度指令并将数据上传给电网调度中心，电网调度通信接口支持不同区域的电网agc主站接入并且适配不同电网考核方法。
[0113]
性能评估模块可根据新能源发电基地的总目标出力以及各个场站的场站模型数据，实时计算各场站的控制性能指标，并且将计算结果存储在场站模型数据中以供分配策略模块使用。
[0114]
另外，安全监测、系统告警和紧急动作模块执行以下操作：当多个场站ems中的至少一个出现异常时，采用合理的控制方式并产生告警信息，以进行人为干预；在电力系统事故或特殊紧急情况(例如，电网故障或电力频率过高)下，可将整个场站负荷切出，并将电力系统事故或特殊紧急情况上报给电网调度中心，并且在事故处理完成后可恢复正常运行状
态并依照调度指令并网运行。
[0115]
根据本公开的示例性实施例的新能源发电基地的集中式能量管理方法和装置可支持不同厂家的能量管理系统的接入，对各场站有功控制进行统一建模，支持各电网地区agc主站接入及电网考核要求，提供系统安全性保护，提供有功调节评估算法，并且提供多种分配策略，以达到新能源发电基地的稳定、安全和经济的发电目标。
[0116]
图10是示出根据本公开的示例性实施例的包括至少一个计算装置和至少一个存储指令的存储装置的计算系统的框图。
[0117]
如图10所示，根据本发明的示例性实施例提供的计算系统1000包括计算装置1001和存储装置1002，存储装置1002中存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被计算装置1001执行时，执行前述任一实施例所述的集中式能量管理方法。以上结合图1到图9示出的具体操作可分别由图10所示的计算系统中的相应装置来执行，这里，对于具体操作细节将不再赘述。
[0118]
计算装置1001可部署在服务器或客户端中，也可部署在分布式网络环境中的节点装置上。此外，计算装置1001可以是pc计算机、平板装置、个人数字助理、智能手机、web应用或其他能够执行上述指令集合的装置。这里，计算装置并非必须是单个的计算装置，还可以是任何能够单独或联合执行上述指令(或指令集)的装置或电路的集合体。计算装置还可以是集成控制系统或系统管理器的一部分，或者可被配置为与本地或远程(例如，经由无线传输)以接口互联的便携式电子装置。在计算装置中，处理器可包括中央处理器(cpu)、图形处理器(gpu)、可编程逻辑装置、专用处理器系统、微控制器或微处理器。作为示例而非限制，处理器还可包括模拟处理器、数字处理器、微处理器、多核处理器、处理器阵列、网络处理器等。
[0119]
根据本公开的另一方面，提供一种存储指令的计算机可读存储介质，当所述指令被至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如上所述的集中式能量管理方法。计算机可读存储介质包括诸如软盘和磁带的磁介质、光介质(包括光盘(cd)rom和dvd rom)、诸如软式光盘的磁光介质、设计用于存储和执行程序命令的诸如rom、ram的硬件装置以及闪速存储器。所述指令可包括由计算机使用解释器可执行的语言代码以及由编译器产生的机器语言代码。
[0120]
通过采用本公开，能够支持不同厂家的能量管理系统的接入，对各个场站的有功控制模型进行统一建模，支持不同电网区域的考核要求，支持多种分配策略，同时提供电网系统的安全性保护，以实现新能源发电基地的稳定、安全和经济的发电目标。
[0121]
尽管本公开包括具体示例，但是对本领域普通技术人员来说将明显的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性的意义，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或电路中的组件和/或用其他组件或它们的等同物替换或补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物来限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变型将被解释为包括在本公开中。