基于分布式光伏的智能集群控制方法及系统与流程

本发明涉及电力控制领域，更具体地说，本发明涉及基于分布式光伏的智能集群控制方法及系统。

背景技术：

1、世界各国目前正在不断推进能源结构转型，大力建设新能源电站，用于缓解能源枯竭现状和环境问题。分布式光伏因其安全可靠高，安装灵活，建设成本低、周期快，维护方便，不污染环境等诸多优点，得到了广泛关注，是目前新能源技术发展的重点和热点。

2、现有的光伏电站主要是集中式，但是集中式光伏电站的建设需要占用大面积的土地，所以选址一般远离城市等用地紧张的区域；而分布式电站的选址较为灵活，靠近用户侧安装，建设周期短，可以以建筑为依托，最大程度地利用光照资源。

3、现有的一些光伏微电站，多为独立微电站，微电站之间缺乏统一的布局和规划和调度，因此，后续出现了集群的概念，将一定区域的分布式光伏电站进行统一的规划和管理，每个微电站在供应一块区域的用电的同时，微电站之间又通过配电网连接，实现电网互联互通，实现区域内的电能调度，有利于进一步地增强分布式光伏电站的灵活性，实现就地消纳，减少地区的用电配额，同时确保区域内配电网的稳定和经济运行。

4、但是现有的集群式微电站，在调度方面存在一些问题：

5、传统方法往往采用固定和静态的调度策略，难以灵活适应动态的电力需求。未充分考虑输送电力损耗、未来天气情况，无法有效应对微电站集群内部的电力调度需求和缺乏系统自愈能力，以及缺乏综合性的资源协作和协调。这些问题容易导致电力浪费、不足、低效电力分配和资源未能最优利用等挑战。

6、为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供，本发明综合考虑了结余容量波动指数、转化损耗趋势指数和日照影响指数，构建供需模型，生成供需系数，以实现电力供需的优化。通过供需系数的动态调整，可以更好地匹配电力供应与需求，提高电力系统的效率，减少浪费和短缺，确保系统的稳定性。自动供需切换根据供需系数和阈值的比较，使系统能够智能地识别需求方和供应方，实现智能供需切换。这有助于实现灵活的电力调度，满足多样化需求。综合考虑日照、结余容量和损耗趋势，系统能够更好地适应电力波动情况，提高了电力系统的稳定性。通过迭代匹配方法，满足电力需求，充分利用可用电力资源，降低外部电力依赖，提高了系统的可靠性和稳定性。这一方法有效应对电力需求波动，实现了电力供需的高效和智能管理，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：步骤s1，更新微电站集群，统计在线微电站，获取分布式集群各微电站的储能信息和环境信息来构架供需模型，生成供需系数；

3、步骤s2，依据供需系数将为微电站划分了供应方和需求方两类，并对供应方和需求方分别进行排序获得对应的列表；

4、步骤s3，对供应方和需求方进行匹配，使用迭代算法列举出所有可能的组合，在每次迭代中，重新统计未满足需求的需求方和未用尽资源的供应方，直到不存在可用的供应方且仍有未满足需求的需求方。

5、在一个优选的实施方式中，步骤s1具体包括以下内容：

6、使用在线状态监测系统来确定处于在线状态的微电站，对未在线的微电站确认其位置并派遣人员维护；采集处于在线状态微电站的储能信息和环境信息，其中，储能信息包括结余容量波动指数和转化损耗趋势指数，环境信息包括和日照影响指数。

7、在一个优选的实施方式中，电力充裕指数的获取过程为：

8、针对每个微电站，计算每日的电量结余，使用以下公式：每日电量结余=（每日发电量-每日用电需求）+（每日充电量-每日放电量）；将每个微电站的电量结余数据按照时间进行聚合，对每个单位时间段的电量结余数据计算平均值和标准差，标准差除以平均值得到差异系数，即结余容量波动指数。

9、在一个优选的实施方式中，转化损耗趋势指数的获取过程为：

10、对于每个微电站，记录每日的转化损耗率数据，记录其中大于等于标准转化损耗率所对应的时间戳，这些时间戳表示了电力损耗率变化不符合要求的时间点，按照时间戳记录的先后顺序进行排序；计算每个时间戳之间的时间差，即相邻时间戳的时间间隔；根据计算得到的时间间隔数据，将对应的时间戳视为独立变量，时间间隔视为因变量；进行线性回归分析，以拟合时间间隔随时间的变化的线性模型，得到转化损耗趋势指数。

11、在一个优选的实施方式中，日照影响指数的获取过程为：

12、收集微电站所在位置未来单位时间内每天的光照强度数据，依据每天光照强度数据计算平均值和标准差，将每天光照强度数据大于等于光照强度标准值标记为理想天气，从而得到理想天数，计算理想天数和总天数的比值得到理想天数的占比，统计每天的光照强度数据计算得到光照强度标准差和，将理想天数的占比除以光照强度标准差再乘以光照强度平均值得到日照影响指数。

13、在一个优选的实施方式中，日照影响指数的获取过程为：

14、收集微电站所在位置未来单位时间内每天的光照强度数据，依据每天光照强度数据计算平均值和标准差，将每天光照强度数据大于等于光照强度标准值标记为理想天气，从而得到理想天数，计算理想天数和总天数的比值得到理想天数的占比，统计每天的光照强度数据计算得到光照强度标准差和，将理想天数的占比除以光照强度标准差再乘以光照强度平均值得到日照影响指数。

15、在一个优选的实施方式中，步骤s2具体包括以下内容：

16、将供需系数和供需分类阈值一、二分别进行比较：若供需系数大于等于分类阈值二，生成向上切换信号，将供需关系切换为供应方； 若供需系数小于分类阈值二且大于等于分类阈值一，不生成任何信号，供需关系不进行切换；若供需系数小于分类阈值一，生成向下切换信号，将供需关系切换到需求方；对于供应方，按照供需系数从大到小对供应方进行排序，得到供应方列表；对于需求方，按照供需系数从小到大对需求方进行排序，得到需求方列表。

17、在一个优选的实施方式中，步骤s3具体包括以下内容：

18、对于属于同一个微电站集群的微电站，使用迭代方法匹配需求方和输送方，以满足需求方的需求，迭代的过程如下：

19、a,选择需求方列表中排序首位的需求方；

20、b.将需求方和供应方列表中的各个供应方进行匹配，计算得到匹配度；

21、c.选择匹配度最高的供应方，进行电力调度；

22、d.更新供应方和需求方的供需系数；

23、e.依据新得到的供需系数刷新供应方和需求方各自的列表；

24、f.重复步骤a到e，直到需求方列表中不再有需求方或供应方列表中不再有供应方；

25、g.若需求方列表中还存在有需求方，生成介入信号，需要外部电网为微电站集群进行供电，若供应方列表中还存在有供应方，生成输出信号，将多余的电能往外部输送。

26、本发明基于分布式光伏的智能集群控制方法及系统的技术效果和优点：

27、1.本发明通过综合考虑结余容量波动指数、转化损耗趋势指数和日照影响指数，构建供需模型，生成供需系数，通过供需系数明确各个微电站在当前以及未来情况下电力供需的供需关系，从而实现电力供需优化，通过供需系数的动态调整，可以更好地匹配电力供应与需求，以提高电力利用效率。这有助于减少电力浪费和短缺，确保电力系统的稳定性。通过供需系数和对应阈值的比较结果，可以自动识别需求方和供应方，实现智能供需切换。有助于在微电站集群内实现更加灵活的电力调度，以满足不同需求。通过考虑日照、结余容量和损耗趋势，系统可以更好地应对不同的电力波动情况，从而提高电力系统的稳定性；

28、2.本发明通过迭代匹配方法有助于充分满足电力需求，最大程度利用可用的电力资源，同时能够灵活适应不断变化的电力需求情况。并且还有助于减小外部电力介入的频率，减少对外部电力的依赖，从而提高了电力系统的可用性和稳定性。有效应对电力需求波动，确保电力供需的高效和智能管理。