基于感应滤波与储能技术的电能控制方法及装置与流程

本发明涉及电网领域，尤其涉及一种基于感应滤波与储能技术的电能控制方法及装置。

背景技术：

1、目前，电能的控制起因主要是电能大于或低于标准电能，即在电能大于或低于标准电能时，控制电能回归到标准电能范围之内，但这种方法并未考虑到电能发生突变的情况和电能频率大于标准频率或低于标准频率的情况，就是在电能发生突变时，若发生骤降但电能依旧大于标准电能的情况，此时开启储能电站进行放电以减缓电能骤降，还是吸电以减缓电能依旧大于标准电能的问题较难选择，若开启储能电站进行放电以减缓电能骤降，则会导致电能依旧大于标准电能，若吸电以减缓电能依旧大于标准电能，则会导致电能的骤降问题更加明显，电能更不稳定。因此，电能控制的精确度不足。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种基于感应滤波与储能技术的电能控制方法及装置，可以提高电能控制的精确度。

2、第一方面，本发明提供了一种基于感应滤波与储能技术的电能控制方法，包括：

3、构建用于控制电能的发电系统，其中，所述发电系统包括新能源站、电网、感应滤波器、储能站；

4、在从所述新能源站发射第一电能至所述感应滤波器的过程中，在所述新能源站处检测所述第一电能是否发生突变；

5、在所述第一电能发生突变时，基于所述第一电能，从所述储能站发射第二电能至所述感应滤波器，利用发射至所述感应滤波器的第二电能对所述第一电能进行电能初始控制，得到初始控制电能；

6、在所述感应滤波器处对所述初始控制电能进行电能滤波，得到滤波电能，将所述滤波电能发送至所述电网，检测所述滤波电能是否大于所述电网的电能标准；

7、在所述滤波电能大于所述电网的电能标准时，对所述滤波电能进行电能第一控制，得到第一控制电能，将所述第一控制电能作为所述发电系统的第一电能控制结果；

8、在所述滤波电能不大于所述电网的电能标准时，对所述滤波电能进行电能第二控制，得到第二控制电能，将所述第二控制电能作为所述发电系统的第二电能控制结果。

9、在第一方面的一种可能实现方式中，所述新能源站处检测所述第一电能是否发生突变，包括：

10、基于所述第一电能随时间发生变化的电能-时间曲线，采集所述第一电能的电能特征；

11、对所述电能特征进行特征降维，得到降维特征；

12、计算所述降维特征的利群因子值；

13、在所述利群因子值大于预设的突变阈值时，判定所述第一电能发生突变；

14、在所述利群因子值不大于所述预设的突变阈值时，判定所述第一电能未发生突变。

15、在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述第一电能随时间发生变化的电能-时间曲线，采集所述第一电能的电能特征，包括：

16、基于所述第一电能随时间发生变化的电能-时间曲线，利用下述公式计算所述第一电能的第一电能特征：

17、

18、其中，ave表示所述第一电能特征，即所述电能-时间曲线中所有处于不同时刻的第一电能构成的平均值，n表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的总数，i表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的序号，xi表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的值；

19、基于所述第一电能随时间发生变化的电能-时间曲线，利用下述公式计算所述第一电能的第二电能特征：

20、

21、其中，sta表示所述第二电能特征，即所述第一电能的标准差，n表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的总数，i表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的序号，xi表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的值，ave表示所述第一电能特征，即所述电能-时间曲线中所有处于不同时刻的第一电能构成的平均值；

22、基于所述第一电能随时间发生变化的电能-时间曲线，利用下述公式计算所述第一电能的第三电能特征：

23、

24、其中，kur表示所述第一电能的第三电能特征，即所述第一电能的随着时间变化的平缓程度，n表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的总数，i表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的序号，xi表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的值；

25、基于所述第一电能随时间发生变化的电能-时间曲线，利用下述公式计算所述第一电能的第四电能特征：

26、

27、其中，dis表示所述第四电能特征，即所述第一电能的抖动程度和均衡程度，ave表示所述第一电能特征，即所述电能-时间曲线中所有处于不同时刻的第一电能构成的平均值，sta表示所述第二电能特征，即所述第一电能的标准差；

28、基于所述第一电能随时间发生变化的电能-时间曲线，利用下述公式计算所述第一电能的第五电能特征：

29、

30、其中，flu表示所述第一电能的第五电能特征，即所述第一电能相对于ave的波动程度，n表示所述第一电能中处于不同时刻的第一电能的总数，i表示所述第一电能中处于不同时刻的第一电能的序号，xi表示所述第一电能中处于不同时刻的第一电能的值，ave表示所述第一电能特征，即所述第一电能中所有处于不同时刻的第一电能构成的平均值；

31、基于所述第一电能随时间发生变化的电能-时间曲线，利用下述公式计算所述第一电能的第六电能特征：

32、

33、其中，ext表示所述第一电能的第六电能特征，即所述第一电能的最大电能相对于ave的突变程度，i表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的序号，xi表示所述电能-时间曲线中处于不同时刻的第一电能的值，ave表示所述第一电能特征，即所述电能-时间曲线中所有处于不同时刻的第一电能构成的平均值；

34、将所述第一电能特征、所述第二电能特征、所述第三电能特征、所述第四电能特征、所述第五电能特征及所述第六电能特征作为所述电能特征。

35、在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述电能特征进行特征降维，得到降维特征，包括：

36、计算所述电能特征的协方差矩阵；

37、利用奇异值分解法分解所述协方差矩阵中的特征向量与特征值；

38、通过对所述特征值进行降序排列，从所述特征值中选取最大特征值，并从所述特征向量中识别所述最大特征值对应的最大特征向量；

39、将所述最大特征向量左乘所述电能特征，得到所述降维特征。

40、在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述降维特征的利群因子值，包括：

41、利用下述公式计算所述降维特征的局部可达密度：

42、

43、其中，ρk(p)表示所述局部可达密度，nk(p)表示所述降维特征中与第p个降维特征的距离小于等于k的降维特征所构成的邻域，dk(p,o)表示所述降维特征中第p个降维特征与第o个降维特征的可达距离，需要说明的是，第o个降维特征属于nk(p)内；

44、根据所述局部可达密度，利用下述公式计算所述降维特征的利群因子值：

45、

46、其中，lk(p)表示所述利群因子值，ρk(p)表示第p个降维特征对应的局部可达密度，ρk(o)表示第o个降维特征对应的局部可达密度，nk(p)表示所述降维特征中与第p个降维特征的距离小于等于k的降维特征所构成的邻域，需要说明的是，第o个降维特征属于nk(p)内。

47、在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述第一电能，从所述储能站发射第二电能至所述感应滤波器，包括：

48、从所述第一电能中划分突变电能与正常电能，并判别所述突变电能是否处于骤升状态；

49、在所述突变电能处于所述骤升状态时，从所述正常电能中选取第一最小电能，将所述第一最小电能作为储能站的第二电能，并从所述储能站发射第二电能至所述感应滤波器；

50、在所述突变电能未处于所述骤升状态时，从所述突变电能中选取第二最小电能，并从所述正常电能中选取第三最小电能；

51、利用下述公式计算所述储能站的第二电能：

52、(e3＝e0+e2)→e0

53、其中，e0表示所述第二电能，e2表示所述第二最小电能，e3表示所述第三最小电能。

54、在第一方面的一种可能实现方式中，所述利用发射至所述感应滤波器的第二电能对所述第一电能进行电能初始控制，得到初始控制电能，包括：

55、在所述突变电能处于所述骤升状态时，将所述第一电能替换为发射至所述感应滤波器的第二电能，得到所述初始控制电能；

56、在所述突变电能未处于所述骤升状态时，将发射至所述感应滤波器的第二电能与所述突变电能进行电能求和，得到所述初始控制电能。

57、在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述滤波电能进行电能第一控制，得到第一控制电能，包括：

58、利用下述公式计算所述滤波电能对应的新能源站的第一待发射电能：

59、

60、其中，w1表示所述第一待发射电能，r1表示调频高频死区，用于防止在电网频差小范围变化时电网系统不必要的调节动作而设置的频差，w0表示新能源站的总额定功率，fn表示所述滤波电能的频率的死区上下限，f表示所述滤波电能的频率，q表示所述滤波电能的频率与fn之间的差异占fn的百分比，wt表示所述滤波电能，wc表示补偿电能，用于补偿所述滤波电能发生的内部损耗；

61、在将所述新能源站的第一电能调整为所述第一待发射电能之后，从所述新能源站发射所述第一待发射电能至所述电网，得到所述第一控制电能。

62、在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述滤波电能进行电能第二控制，得到第二控制电能，包括：

63、利用下述公式计算所述滤波电能对应的新能源站的第二待发射电能：

64、

65、其中，w2表示所述第二待发射电能，r2表示调频低频死区，用于防止在电网频差小范围变化时电网系统不必要的调节动作而设置的频差，w0表示新能源站的总额定功率，fn表示所述滤波电能的频率的死区上下限，f表示所述滤波电能的频率，q表示所述滤波电能的频率与fn之间的差异占fn的百分比，wt表示所述滤波电能，wc表示补偿电能，用于补偿所述滤波电能发生的内部损耗；

66、在将所述新能源站的第一电能调整为所述第二待发射电能之后，从所述新能源站发射所述第二待发射电能至所述电网，得到所述第一控制电能。

67、第二方面，本发明提供了一种基于感应滤波与储能技术的电能控制装置，所述装置包括：

68、系统构建模块，用于构建用于控制电能的发电系统，其中，所述发电系统包括新能源站、电网、感应滤波器、储能站；

69、突变检测模块，用于在从所述新能源站发射第一电能至所述感应滤波器的过程中，在所述新能源站处检测所述第一电能是否发生突变；

70、电能控制模块，用于在所述第一电能发生突变时，基于所述第一电能，从所述储能站发射第二电能至所述感应滤波器，利用发射至所述感应滤波器的第二电能对所述第一电能进行电能初始控制，得到初始控制电能；

71、标准检测模块，用于在所述感应滤波器处对所述初始控制电能进行电能滤波，得到滤波电能，将所述滤波电能发送至所述电网，检测所述滤波电能是否大于所述电网的电能标准；

72、电能第一控制模块，用于在所述滤波电能大于所述电网的电能标准时，对所述滤波电能进行电能第一控制，得到第一控制电能，将所述第一控制电能作为所述发电系统的第一电能控制结果；

73、电能第二控制模块，用于在所述滤波电能不大于所述电网的电能标准时，对所述滤波电能进行电能第二控制，得到第二控制电能，将所述第二控制电能作为所述发电系统的第二电能控制结果。

74、与现有技术相比，本方案的技术原理及有益效果在于：

75、本发明实施例首先通过在所述新能源站处检测所述第一电能是否发生突变，以用于检测所述第一电能是否发生骤升或骤降，本发明实施例通过基于所述第一电能，从所述储能站发射第二电能至所述感应滤波器，以用于在所述第一电能发生骤升或骤降时，选取合适的第二电能的大小，从而控制所述第一电能回归平稳，进一步地，本发明实施例通过检测所述滤波电能是否大于所述电网的电能标准，以用于在将所述第一电能回归平稳之后，进一步地对电能大于或小于标准电能的情况进行精准控制。因此，本发明实施例提出的一种基于感应滤波与储能技术的电能控制方法及装置，可以提高电能控制的精确度。