一种面向高速公路服务区市政电网紧急离网后的系统能源调度方法与流程

本发明涉及高速公路能源分配，特别涉及一种面向高速公路服务区市政电网紧急离网后的系统能源调度方法。

背景技术：

1、高速服务区为乘客和司机提供休息场所，主要场所包括餐厅、水箱间、卫生间、服务主楼、旅馆、浴室、加油站、加气站、充电桩停车位、非充电桩停车位等。服务区通常远离市区，能源系统包括光伏、蓄电池、空调系统、照明系统、热水系统、污水处理系统等，能源形式以电能为主体，包括电、冷、热等多种形式。由于服务区长期连续运行，一旦出现市政电网离网情况，将严重影响服务区的安全与稳定。

2、目前，能源系统的运行优化研究主要集中在并网运行优化、经济效益单一目标运行优化等方面，针对离网时长随机性问题的解决方案较少。电网离网时长具有随机性，如何提升能源分配优化调度方案适用性，实现电网紧急离网情况下能源系统的最优化运行成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种面向高速公路服务区市政电网紧急离网后的系统能源调度方法，以解决高速公路服务区电网紧急离网后的能源调度问题。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

2、一种面向高速公路服务区市政电网紧急离网后的系统能源调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、步骤s101：获取第一离网数据，第一离网数据根据电网历史数据为基础，将电网历史数据中的离网数据样本进行标记，进一步从中筛选出离网历史数据样本合集做为第一离网数据，不同离网数据对应不同场景，根据第一离网数据构建离网时长不确定性数据样本集，进一步计算得到离网时长不确定性数据因子，

4、步骤s102：进行系统能源负荷调用计算，选取参与系统能源调度的执行主体，结合离网时长不确定性数据样本集确定适合参加紧急离网后系统能源调度的执行主体，执行主体在不同离网时长不确定性数据样本集中对应的可调度负荷潜力与负荷可调潜力因子相关，可调度负荷潜力至少涵盖执行主体适合性参数和可调潜力参数，适合性参数是根据执行主体重要度及日负荷曲线分析得到的度电产值，可调潜力参数是通过工作流程或设备运行历史数据记录得到的系统能源调节潜力信息，

5、步骤s103：根据离网时长不确定性数据因子结合系统能源负荷调用计算结果，以系统当前状态为基础，确定系统能源优化调度方案。

6、进一步的，执行主体为用能用户或用能流程。

7、进一步的，所述离网时长不确定性数据因子根据如下方法计算得到：

8、

9、其中，xim为离网数据随机变量xm的第i次采样值；fm为分布函数；u为0-1内的一个随机数；u+i-1为在第i区间的随机数；n为采样数，

10、进一步对生成的场景进行缩减，生成的场景数据集为从生成的离网时长中随机选取k个数据对象作为初始聚类中心zj(i)，其中z＝1,2,3,…,k；并计算数据集中的所有数据与聚类中心的距离d：

11、

12、再根据结果，重新计算新的聚类中心：

13、

14、其中，nj为属于j类的场景数值，判断目标函数值j是否收敛：

15、

16、输出最后的聚类结果即得到离网时长不确定性数据因子。

17、进一步的，负荷可调潜力因子是一个在0～1之间的数值，0表示执行主体完全没有系统能源调节潜力，1表示执行主体全部负荷都可以参与离网后系统能源调度调节，各类负荷可调潜力因子αi具体公式如下：

18、αi＝min(q，p)*min(c，v)，

19、q代表执行主体重要度，p代表执行主体度电产值，c代表执行主体能源可削减性，v代表执行主体能源可转移性。

20、进一步的，计算可调度负荷潜力计算方法如下：对执行主体的全年日负荷曲线进行聚类分析，得到执行主体的典型负荷曲线；选取负荷特性指标对上述执行主体典型负荷曲线再次进行聚类分析，将每天的高峰负荷所在时段相同的执行主体归为一类，各执行主体负荷可调潜力pi，t为：

21、pi，t＝loadi，t×αi，t

22、负荷可调潜力总量具体公式如下：

23、

24、其中，loaddr，t表示t时刻服务区内可调负荷潜力总量，loadi，t表示第i个执行主体t时刻的负荷预测值，αi，t表示第i个执行主体的负荷可调潜力因子。

25、进一步的，所述系统能源为电能。

26、进一步的，所述执行主体为市政电力设备、风力发电设备、光伏发电设备、储电装置、燃气锅炉、电锅炉、储热装置、电制冷机、污水处理设备。

27、进一步的，所述执行主体为光伏系统、蓄电池系统、空调系统、照明系统、热水系统、污水处理系统。

28、相对于现有技术，本发明所述的一种面向高速公路服务区市政电网紧急离网后的系统能源调度方法至少具有以下优势：

29、建立了离网时长不确定性分析方法，结合负荷可调潜力量化分析、能源系统优化调度等步骤，提升优化调度方案适用性，实现电网紧急离网情况下能源系统的最优化运行。有助于高速公路服务区电网并网运行优化、高速公路服务区电网成本优化等方面的提升。且通过本方法弥补了大电网临时停电后、多目标运行优化的精细化管理和调节的技术空白，本专利在市政供电离网后保证负荷供应的前提下，实现了系统能源的多目标优化。

技术特征：

1.一种面向高速公路服务区市政电网紧急离网后的系统能源调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：执行主体为用能用户或用能流程。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤s101中的所述离网时长不确定性数据因子根据如下方法计算得到：

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤s102中的所述负荷可调潜力因子是一个在0～1之间的数值，0表示执行主体完全没有系统能源调节潜力，1表示执行主体全部负荷都可以参与离网后系统能源调度调节，各类负荷可调潜力因子αi具体公式如下：

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤s102中计算可调度负荷潜力计算方法如下：对执行主体的全年日负荷曲线进行聚类分析，得到执行主体的典型负荷曲线；选取负荷特性指标对上述执行主体典型负荷曲线再次进行聚类分析，将每天的高峰负荷所在时段相同的执行主体归为一类，各执行主体负荷可调潜力pi，t为：

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述系统能源为电能。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述执行主体为市政电力设备、风力发电设备、光伏发电设备、储电装置、燃气锅炉、电锅炉、储热装置、电制冷机、污水处理设备。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述执行主体为光伏系统、蓄电池系统、空调系统、照明系统、热水系统、污水处理系统。

技术总结
本发明提供了一种面向高速公路服务区市政电网紧急离网后的系统能源调度方法，获取第一离网数据，计算得到离网时长不确定性数据因子，进行系统能源负荷调用计算，选取参与系统能源调度的执行主体，结合离网时长不确定性数据样本集确定适合参加紧急离网后系统能源调度的执行主体，根据离网时长不确定性数据因子结合系统能源负荷调用计算结果，以系统当前状态为基础，确定系统能源优化调度方案，从而解决了电网离网过程中如何提升能源分配优化调度方案的适用性，实现电网紧急离网情况下能源系统的最优化运行的问题。

技术研发人员：辛公锋,陆旭东,王建,张晓峰,陈焕朝,胡晋茹,周骁腾,江山,卢胜娇,束娜
受保护的技术使用者：山东高速集团有限公司创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16