一种虚拟电厂需求侧管控系统的制作方法

本发明涉及到电力，特别涉及到一种虚拟电厂需求侧管控系统。

背景技术：

1、虚拟电厂是指通过整合分布式能源资源、储能设备和能源管理系统，利用信息技术和智能控制手段对电力系统进行调度和优化，实现灵活性和可持续性的电力供应的系统。通过虚拟电厂可以对分布式电源进行协调控制，以实现对电网的削峰。然而，现有方法利用虚拟电厂对分布式电源进行协调控制以实现对电网的削峰，往往只给出概念，不清楚如何对公共楼宇空调与电动汽车负荷资源进行统一调控管理以实现对电网进行削峰，以及不清楚如何指导公共楼宇空调和电动汽车参与电网的削峰，导致不能充分利用公共楼宇空调负荷资源，公共楼宇空调只能实现如每天多少点打开空调、关空调，设置空调的默认温度等。因此，如何对公共楼宇空调与电动汽车负荷资源进行统一调控管理以实现对电网进行削峰以及如何指导公共楼宇空调和电动汽车参与电网的削峰是亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的为提供一种虚拟电厂需求侧管控系统，旨在解决不清楚如何对公共楼宇空调与电动汽车负荷资源进行统一调控管理以实现对电网进行削峰，以及不清楚如何指导公共楼宇空调和电动汽车参与电网的削峰的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明第一方面提出一种虚拟电厂需求侧管控系统，包括：

3、虚拟电厂主站层，用于：

4、接收电网下达的调度容量；

5、获取各中央空调的调峰能力；

6、获取电动汽车集群的调峰能力；

7、根据所述电网下达的调度容量、各中央空调的调峰能力和所述电动汽车集群的调峰能力确定各中央空调所需消减的容量和所述电动汽车集群所需消减的容量；

8、将各中央空调所需消减的容量和所述电动汽车集群所需消减的容量下发到需求响应终端层；

9、需求响应终端层，用于：

10、接收所述虚拟电厂主站层下发的中央空调所需消减的容量以及所述电动汽车集群所需消减的容量；

11、获取对应的中央空调的实际运行工况；

12、根据所述中央空调所需消减的容量以及所述中央空调的实际运行工况确定所述中央空调的调控策略；

13、根据所述中央空调的调控策略生成中央空调调控指令；

14、将所述中央空调调控指令下发到所述中央空调；

15、对电动汽车集群中的电动汽车的充放电进行调控，生成电动汽车充放电调控指令，以满足所述电动汽车集群所需消减的容量；

16、将所述电动汽车充放电调控指令下发到对应的电动汽车；

17、公共层，包括：

18、中央空调调峰执行系统，用于接收所述需求响应终端层对应下发的中央空调调控指令，根据所述中央空调调控指令对所述中央空调的运行进行调控；

19、电动汽车调峰执行系统，用于接收所述需求响应终端层对应下发的电动汽车充放电调控指令，根据所述电动汽车充放电调控指令对所述电动汽车的充放电进行调控。

20、进一步的，所述获取各中央空调的调峰能力的步骤包括：

21、根据公式获取各中央空调的调峰能力；

22、其中：为中央空调的调峰能力；p(t)为用户在t时刻的一级响应运行工况下的用电功率；t1和 t2分别为用电的开始和终止时刻。

23、进一步的，所述获取电动汽车集群的调峰能力的步骤包括：

24、根据公式获取电动汽车集群的调峰能力；

25、其中，为电动汽车集群的调峰能力，表示区域内汽车总量，为单辆汽车在t时刻的充电功率，t1 和 t2 分别为充电的开始和终止时刻。

26、进一步的，所述根据所述中央空调所需消减的容量以及所述中央空调的实际运行工况确定所述中央空调的调控策略的步骤包括：

27、根据所述中央空调所需消减的容量以及所述中央空调的实际运行工况从预设的多个空调运行优化方案中选定一个空调运行优化方案，根据选定的空调运行优化方案生成中央空调调控策略。

28、进一步的，所述空调运行优化方案包括一级响应、二级响应和三级响应；其中，一级响应中，中央空调的调峰能力最大，且中央空调以低功率运行，调节室内温湿度所需时间最长；二级响应中，中央空调的调峰能力中等，中央空调以中功率运行，调节室内温湿度时间中等；三级响应中，中央空调的调峰能力最弱，中央空调以高功率运行，调节室内温湿度时间最短，电耗最高。

29、进一步的，所述根据选定的空调运行优化方案生成中央空调调控策略的步骤包括：

30、基于选定的空调运行优化方案，根据中央空调调控参与降负荷的方式生成中央空调调控策略；其中，中央空调调控参与降负荷的方式为：

31、全局温度控制：设定最低室温控制温度，空调设定温度每提高1℃，空调能耗降低7%，降负荷通过公式计算；其中，为消减功率，单位为kw；为空调系统功率，单位为kw；为下降温度值，单位为℃；

32、增加冷冻水温度：根据主机分为固定转速离心冷水机组和装有变频装置的离心机组，降负荷通过公式计算；其中，为增加冷冻水温度消减功率，单位为kw；为水温调节量，单位为℃；为修正值，固定转速离心机取值0.91%~1.97%，变频离心机取值3.64%~5.46%；为原消耗功率，单位为kw；

33、关闭风机盘管：通过末端负荷的下降，进而对主机负荷产生间接影响，降负荷通过公式计算；其中，为关闭风机盘管消减功率，单位为kw，为风机盘管关闭比例；为风机盘管总功率，为风机盘管关闭对主机的影响率，取5%~20%，为主机功率，单位为kw；

34、关闭部分主机：降负荷通过公式计算；其中，为关闭主机削减功率，单位为kw，为关闭比例；为主机功率，单位为kw。

35、进一步的，所述根据所述电网下达的调度容量、各中央空调的调峰能力和所述电动汽车集群的调峰能力确定各中央空调所需消减的容量和所述电动汽车集群所需消减的容量的步骤包括：

36、根据公式：

37、

38、确定所述中央空调所需消减的容量和所述电动汽车集群所需消减的容量；其中，c表示电网下达的调度容量，b表示上级调度部门接受的偏差，a表示中央空调集群所需消减的容量、b表示电动汽车集群所需消减的容量，表示中央空调集群中第i个中央空调所需消减的容量，表示中央空调集群中第i个中央空调的调峰能力，表示电动汽车集群的调峰能力。

39、进一步的，所述对电动汽车集群中的电动汽车的充放电进行调控的步骤包括：

40、对电网实际负荷进行实时监测，当监测到电网实际负荷超过变压器额定容量的d%时，判断电动汽车剩余电量是否小于或等于e%；

41、若是，控制电池汽车放电；

42、否则，控制电动汽车结束充电；

43、当电网实际负荷低于变压器额定容量的f%时，判断电动汽车剩余电量是否大于或等于g%；其中，f小于d，e大于g，且d、e、f和g均大于0小于100；

44、若是，控制电动汽车充电；

45、否则，控制电动汽车结束放电；

46、当电网实际负荷超过变压器额定容量的f%时且低于变压器额定容量的d%时，电动汽车不参与电网的削峰填谷。

47、进一步的，所述公共层还包括第一采集系统和第二采集系统，所述第二采集系统包括多种传感器和仪表，通过多种传感器和仪表采集中央空调的运行参数以及环境信息，所述第二采集装置包括多种传感器和仪表，用于采集电动汽车的电池信息。

48、进一步的，所述虚拟电厂需求侧管控系统还包括通信层，所述通信层用于支持所述虚拟电厂主站层、所述需求响应终端层以及所述公共层之间的通信。

49、有益效果：

50、本技术实施例提供的虚拟电厂需求侧管控系统，包括：虚拟电厂主站层：用于接收电网下达的调度容量；获取各中央空调的调峰能力；获取电动汽车集群的调峰能力；根据电网下达的调度容量、各中央空调的调峰能力和电动汽车集群的调峰能力确定各中央空调所需消减的容量和电动汽车集群所需消减的容量；需求响应终端层：用于接收虚拟电厂主站层下发的中央空调所需消减的容量以及电动汽车集群所需消减的容量；获取对应的中央空调的实际运行工况；根据中央空调所需消减的容量以及中央空调的实际运行工况确定中央空调的调控策略；根据中央空调的调控策略生成中央空调调控指令；将中央空调调控指令下发到中央空调；对电动汽车集群中的电动汽车的充放电进行调控，生成电动汽车充放电调控指令，以满足电动汽车集群所需消减的容量；将所述电动汽车充放电调控指令下发到对应的电动汽车；公共层，包括：中央空调调峰执行系统，用于接收所述需求响应终端层对应下发的中央空调调控指令，根据所述中央空调调控指令对所述中央空调的运行进行调控；电动汽车调峰执行系统，用于接收所述需求响应终端层对应下发的电动汽车充放电调控指令，根据所述电动汽车充放电调控指令对所述电动汽车的充放电进行调控，如此，清晰的给出了对中央空调与电动汽车进行协调控制以实现对电网进行削峰的方法，以及清晰的给出了中央空调与电动汽车参与电网的削峰的方法，从而解决了不清楚如何对公共楼宇空调与电动汽车负荷资源进行统一调控管理以实现对电网进行削峰，以及不清楚如何指导公共楼宇空调和电动汽车参与电网的削峰的技术问题，进而能够有效利用公共楼宇空调和电动汽车的负荷资源。