一种分布式能源云联网智能控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种分布式能源云联网智能控制方法及系统，方法步骤包括：获取最优电价曲线、划分时间段，分配能源子网在不同时间段的最佳分配出力或最佳分配负荷，针对各个能源子网，控制发电设备按照最大出力进行发电、在充电桩有充电设备插入则对充电设备进行充电；控制储能设备调节能源子网的实际出力和实际负荷；系统包括中央调度决策单元、能源云联网分配单元和分布式决策执行单元。本发明基于能源子网中储能设备及充电桩等可控负荷的控制来实现以能源子网为单位降低负荷超额和出力盈余，达到电网负荷均衡、削峰填谷的目的，能够防止各类大型充电设备的充电对电网高峰的影响，实现能源的高效/优化配置，提升社会经济效益。
【专利说明】
一种分布式能源云联网智能控制方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及电力调度技术，具体涉及一种分布式能源云联网智能控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]电力系统调度是为了保证电网安全稳定运行、对外可靠供电、各类电力生产工作有序进行而采用的一种有效的管理手段。电力系统调度是由许多发电厂提供电能，通过输电、变电、配电、供电网络向广大用户供电，是一个复杂的系统。其产、供、销过程在一瞬间同时完成和平衡。因此，其调度任务有别于一般的工业生产调度。电力系统调度要随时保持发电与负荷的平衡，要求调度管辖范围内的每一个部门严格按质按量完成调度任务。
[0003]电网在运行过程中，一天时间内的电网负荷会呈现出曲线的形状，往往在曲线中电网负荷较高的时间段(例如17:00?20:30)出现负荷超额，而在曲线中电网负荷较低的时间段(例如凌晨2:00?5:30)出现负荷盈余，然而不论是负荷超额还是负荷盈余，对于电网的安全运行都存在严重的危害。因此，电网调度时一方面针对不同的时间段的工业用电实行了分段议价的方式，用于通过价格来影响用户的用电时间段来达到降低负荷超额和负荷盈余的目的。但上述方式对于降低负荷超额和负荷盈余效果仍然不够，不足以解决电网的负荷均衡问题。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题:针对现有技术的上述问题，提供一种基于能源子网中发电设备、储能设备和充电粧的控制来实现对以能源子网为单位降低负荷超额和负荷盈余，达到电网负荷均衡、削峰填谷的目的，能够防止各类大型充电设备的充电对电网高峰的影响，实现能源的高效/优化配置，提升社会经济效益的分布式能源云联网智能控制方法及系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种分布式能源云联网智能控制方法，步骤包括:
1)向上级调度中心获取出力需求、负荷需求以及最优电价曲线，所述最优电价曲线包括一天内不同时间的出力电价信息和负荷电价信息；
2)根据照最优电价曲线将一天24小时划分为不同的时间段，将上级调度中心调度的出力需求、负荷需求按照时间段分配给每一个能源子网，得到能源子网在不同时间段的最佳分配出力或最佳分配负荷，所述能源子网包括发电设备、储能设备、用电设备及充电粧；
3)针对各个能源子网，控制发电设备按照最大出力进行发电、检测充电粧是否有充电设备插入，如有充电设备插入则在能源子网不过载情况下、按照低电价时间段优先的原则分配时间段来对允许自动分配充电时间段的充电设备进行充电；
4)在每一个时间段，通过在能源子网的发电设备出力小于最佳分配出力时控制储能设备进行放电、在能源子网的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷时控制储能设备进行充电来调节能源子网的实际出力和实际负荷。
[0006]优选地，所述步骤4)的详细步骤包括:
4.1)在每一个时间段针对每一个能源子网，判断最佳分配出力和最佳分配负荷是否为O，如果最佳分配出力和最佳分配负荷均为O，则跳转执行步骤4.2)；如果最佳分配负荷非O、最佳分配出力为0，则跳转执行步骤4.3);如果最佳分配负荷为0、最佳分配出力非0，则跳转执行步骤4.4);
4.2)判断能源子网的发电设备出力相比用电设备的负荷及充电粧的负荷之和是否有盈余，如果有盈余则选择储能设备进行充电直至所有储能设备充满;如果没有盈余且能源子网的发电设备出力相比用电设备的负荷及充电粧的负荷之和有亏缺，则选择储能设备进行放电直至所有储能设备放电完毕;跳转执行步骤4.1);
4.3)判断能源子网当前时间段的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷是否成立，如果成立且当前时间段的出力电价大于负荷电价，则选择能源子网的储能设备进行充电直至所有储能设备充满；否则，针对当前时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力；如果当前时间段的实际总负载大于实际总出力，则判定当前时间段能源子网超载，选择储能设备进行放电直至所有储能设备放电完毕;跳转执行步骤4.1);
4.4)判断能源子网当前时间段的发电设备出力小于最佳分配出力是否成立，如果成立且当前时间段的出力电价大于负荷电价，则选择能源子网的储能设备进行放电直至所有储能设备放电完毕；否则，选择能源子网的储能设备停止放电直至发电设备出力及在放电的储能设备的最大放电负荷之和等于最佳分配出力;跳转执行步骤4.1)。
[0007]优选地，所述步骤3)中按照低电价时间段优先的原则分配时间段来对允许自动分配充电时间段的充电设备进行充电的详细步骤包括:
51)确定充电设备的充电时长，向用户输出是否允许超载情况下分时充电的交互请求，并获取用户选择的交互结果；
52)按照低电价时间段优先的原则为充电设备分配充电时间段；
53)为充电设备分配的各个充电时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力；如果当前时间段的实际总负载大于实际总出力，则判定时间段能源子网超载，从而确定导致能源子网超载的充电设备；
54)针对当前时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力；如果当前时间段的实际总负载大于实际总出力，则判定当前时间段能源子网超载;如果当前时间段超载，则对导致能源子网超载的充电设备、允许超载情况下分时充电的充电设备进行分时复用充电，调减允许超载情况下分时充电的充电设备的充电服务费用，调增导致能源子网超载的充电设备的充电服务费用；否则如果当前时间段未超载，则直接对所有的充电设备进行充电；最终，在充电设备的充电时长达到后停止对充电设备进行充电。
[0008]优选地，所述步骤S2)的详细步骤包括:
52.1)向充电设备的用户输出充电模式选择请求，充电模式包括即时充电模式、手动预约模式和自动预约模式，用户选择即时充电模式则跳转执行步骤S2.2)，用户选择手动预约模式则跳转执行步骤S2.3)，用户选择自动预约模式则跳转执行步骤S2.4);
52.2)根据充电设备的充电时长选择从现在开始的至少一个时间段作为对充电设备进行充电的时间段，如果能源子网在选择的时间段内用电设备和选择该时间段的所有充电设备的最大充电负荷总和超载则向用户输出超载提示，跳转执行步骤S3);
52.3)向充电设备的用户输出时间段选择请求，将用户选择的时间段作为对充电设备进行充电的时间段，如果能源子网在选择的时间段内用电设备和选择该时间段的所有充电设备的最大充电负荷总和超载则向用户输出超载提示，跳转执行步骤S3);
52.4)针对各个时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力，将实际总出力减去实际总负载得到能源子网的出力负荷差值;首先将出力负荷差值大于O的时间段作为未超负荷限额时间段，从未超负荷限额时间段中按照电价从低到高的优先级别选择时间段作为分配给充电设备的充电时间段，如果该时间段满足所有充电设备的充电时长则跳转执行步骤S3);如果未超负荷限额时间段不能满足充电设备的充电时长或所有时间段均为出力负荷差值小于或等于O的超负荷限额时间段，则从超负荷限额时间段中按照电价从低到高的优先级别选择时间段作为分配给充电设备的充电时间段，向用户输出未超负荷限额时间段不可用的提示，跳转执行步骤S3)。
[0009]优选地，所述步骤S2.4)中向用户输出未超负荷限额时间段不可用的提示时，还包括输出能源子网的增容建议。
[0010]本发明还提供一种分布式能源云联网智能控制系统，包括:
中央调度决策单元，用于向上级调度中心获取出力需求、负荷需求以及最优电价曲线，所述最优电价曲线包括一天内不同时间的出力电价信息和负荷电价信息；
能源云联网分配单元，用于根据照最优电价曲线将一天24小时划分为不同的时间段，将上级调度中心调度所需的出力需求、负荷需求按照时间段分配给每一个能源子网，得到能源子网在不同时间段的最佳分配出力或最佳分配负荷，所述能源子网包括发电设备、储能设备、用电设备及充电粧；
分布式决策执行单元，用于针对各个能源子网，控制发电设备按照最大出力进行发电、检测充电粧是否有充电设备插入，如有充电设备插入则在能源子网不过载情况下、按照低电价时间段优先的原则分配时间段来对允许自动分配充电时间段的充电设备进行充电;在每一个时间段，通过在能源子网的发电设备出力小于最佳分配出力时控制储能设备进行放电、在能源子网的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷时控制储能设备进行充电来调节能源子网的实际出力和实际负荷。
[0011]本发明具有下述优点:
1、本发明根据照最优电价曲线划分时间段，将上级调度中心调度所需的出力需求、负荷需求按照时间段分配给每一个能源子网，实现了通过以电力网络(能量、能源)以及互联网络(信息、数据)连接的智能分布式能源需求端、供给端进行能量与信号的互联互通、有机匹配，响应实时调度指令(或电价曲线)，基于能源子网中发电设备、储能设备和充电粧等可控负荷的控制来实现对以能源子网为单位降低负荷超额和负荷盈余，实现能源的高效/优化配置，能够达到电网负荷均衡、削峰填谷的目的，提升社会经济效益。
[0012]2、本发明以向上级调度中心获取最优电价曲线为一级，划分时间段及分配最佳分配出力或最佳分配负荷为二级，控制发电设备发电、充电设备充电以及储能设备的充放电为三级，形成三级的分布式能源云联网智能控制策略，从而能够灵活方便地实现以能源子网为单位的分布式能源云联网智能控制，能够方便快捷地实现电能的区域代理式管理方式。
[0013]3、本发明根据电价将划分为不同时间段，将上级调度中心调度所需的出力需求、负荷需求按照时间段分配给每一个能源子网，得到能源子网在不同时间段的最佳分配出力或最佳分配负荷，然后以时间段为单位且在负荷限额内对发电设备、储能设备和充电粧进行综合调度，能够达到电网负荷均衡、削峰填谷的目的，能够防止各类大型充电设备的充电对电网高峰的影响。
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例方法的流程示意图。
[0015]图2为本发明实施例方法步骤4)的流程示意图。
[0016]图3为本发明实施例系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，本实施例分布式能源云联网智能控制方法的步骤包括:
1)向上级调度中心获取出力需求、负荷需求以及最优电价曲线，所述最优电价曲线包括一天内不同时间的出力电价信息和负荷电价信息；
2)根据照最优电价曲线将一天24小时划分为不同的时间段，将上级调度中心调度的出力需求、负荷需求按照时间段分配给每一个能源子网，得到能源子网在不同时间段的最佳分配出力或最佳分配负荷，所述能源子网包括发电设备、储能设备、用电设备及充电粧；
3)针对各个能源子网，控制发电设备按照最大出力进行发电、检测充电粧是否有充电设备插入，如有充电设备插入则在能源子网不过载情况下、按照低电价时间段优先的原则分配时间段来对允许自动分配充电时间段的充电设备进行充电；
4)在每一个时间段，通过在能源子网的发电设备出力小于最佳分配出力时控制储能设备进行放电、在能源子网的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷时控制储能设备进行充电来调节能源子网的实际出力和实际负荷。
[0018]本实施例以向上级调度中心获取最优电价曲线为一级，划分时间段及分配最佳分配出力或最佳分配负荷为二级，控制发电设备发电、充电设备充电以及储能设备的充放电为三级，形成三级的分布式能源云联网智能控制策略，而且在每一个时间段，通过在能源子网的发电设备出力小于最佳分配出力时控制储能设备进行放电、在能源子网的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷时控制储能设备进行充电来调节能源子网的实际出力和实际负荷，通过以电力网络(能量、能源)以及互联网络(信息、数据)连接的智能分布式能源需求端、供给端进行能量与信号的互联互通、有机匹配，响应实时调度指令(或电价曲线)，基于能源子网的控制来实现对以能源子网为单位降低负荷超额和负荷盈余，响应上级调度中心调度所需的出力需求、负荷需求，实现能源的高效/优化配置，提升社会经济效益，而且以时间段为单位进行综合调度，能够达到电网负荷均衡、削峰填谷的目的，能够防止各类大型充电设备的充电对电网高峰的影响。
[0019]本实施例中，步骤3)中按照低电价时间段优先的原则分配时间段来对允许自动分配充电时间段的充电设备进行充电的详细步骤包括:
51)确定充电设备的充电时长，向用户输出是否允许超载情况下分时充电的交互请求，并获取用户选择的交互结果；
52)按照低电价时间段优先的原则为充电设备分配充电时间段；
53)为充电设备分配的各个充电时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力；如果当前时间段的实际总负载大于实际总出力，则判定时间段能源子网超载，从而确定导致能源子网超载的充电设备；
54)针对当前时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力；如果当前时间段的实际总负载大于实际总出力，则判定当前时间段能源子网超载;如果当前时间段超载，则对导致能源子网超载的充电设备、允许超载情况下分时充电的充电设备进行分时复用充电，调减允许超载情况下分时充电的充电设备的充电服务费用，调增导致能源子网超载的充电设备的充电服务费用；否则如果当前时间段未超载，则直接对所有的充电设备进行充电；最终，在充电设备的充电时长达到后停止对充电设备进行充电。
[0020]本实施例通过上述步骤SI)?S3)，实现了在负荷限额内对所有充电设备进行充电，因此能够有效防止充电设备的数量对电网负荷的影响，达到电网负荷均衡、削峰填谷的目的，而且如果最大充电负荷总和大于负荷限额，则采用分时的方式对所有的充电设备进行充电使得当前时间段任何时刻所有充电设备的最大充电负荷总和不超过负荷限额，能够在有限的负荷限额下能够实现更多充电设备的充电，从而在有限资源的前提下提供更好的充电能力。
[0021 ]本实施例中，步骤S2)的详细步骤包括:
52.1)向充电设备的用户输出充电模式选择请求，充电模式包括即时充电模式、手动预约模式和自动预约模式，用户选择即时充电模式则跳转执行步骤S2.2)，用户选择手动预约模式则跳转执行步骤S2.3)，用户选择自动预约模式则跳转执行步骤S2.4);
52.2)根据充电设备的充电时长选择从现在开始的至少一个时间段作为对充电设备进行充电的时间段，如果能源子网在选择的时间段内用电设备和选择该时间段的所有充电设备的最大充电负荷总和超载则向用户输出超载提示，跳转执行步骤S3);
52.3)向充电设备的用户输出时间段选择请求，将用户选择的时间段作为对充电设备进行充电的时间段，如果能源子网在选择的时间段内用电设备和选择该时间段的所有充电设备的最大充电负荷总和超载则向用户输出超载提示，跳转执行步骤S3);
S2.4)针对各个时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力，将实际总出力减去实际总负载得到能源子网的出力负荷差值;首先将出力负荷差值大于O的时间段作为未超负荷限额时间段，从未超负荷限额时间段中按照电价从低到高的优先级别选择时间段作为分配给充电设备的充电时间段，如果该时间段满足所有充电设备的充电时长则跳转执行步骤S3);如果未超负荷限额时间段不能满足充电设备的充电时长或所有时间段均为出力负荷差值小于或等于O的超负荷限额时间段，则从超负荷限额时间段中按照电价从低到高的优先级别选择时间段作为分配给充电设备的充电时间段，向用户输出未超负荷限额时间段不可用的提示，跳转执行步骤S3)。
[0022]通过上述步骤S2.1)?S2.4)，实现了即时充电模式、手动预约模式、自动预约模式三种模式的时间段选择策略，从而能够实现快速充电(即时充电模式)、按需充电(手动预约模式)以及以充电费用最低为目标的充电(自动预约模式)，而且手动预约模式下用户可以自行选择电价较低的时间段、自动预约模式会首先从未超负荷限额时间段中按照电价从低到高的优先级别选择时间段，以时间段为单位进行综合调度，能够达到电网负荷均衡、削峰填谷的目的，能够防止各类大型充电设备的充电对电网高峰的影响。本实施例上述步骤
S2.4)中，将指定哪辆电动汽车充电就演化为解决0-1背包问题，根据先到先用原则当某电动汽车插上充电枪后，平台即进行充电预设定，如果选择自动预约模式，则根据逐步倒推的方法为其分配时间段，首先从未超负荷限额时间段中按照电价从低到高的优先级别选择时间段，按照最优电价区间、次优电价区间、平价区间、惩罚电价区间分配时间段，如果未超负荷限额时间段不能满足所有充电设备的充电时长或所有时间段均为超负荷限额时间段，则从超负荷限额时间段中按照电价从低到高的优先级别选择时间段，因此能够在保证用户充电的基础上达到电网负荷均衡、削峰填谷的目的，防止各类大型充电设备的充电对电网高峰的影响。本实施例中，步骤S2.4)中向用户输出未超负荷限额时间段不可用的提示时，还包括输出能源子网的增容建议。
[0023]如图2所示，本实施例步骤4)的详细步骤包括:
4.1)在每一个时间段针对每一个能源子网，判断最佳分配出力和最佳分配负荷是否为O，如果最佳分配出力和最佳分配负荷均为O，则跳转执行步骤4.2)；如果最佳分配负荷非O、最佳分配出力为0，则跳转执行步骤4.3);如果最佳分配负荷为0、最佳分配出力非0，则跳转执行步骤4.4);
4.2)判断能源子网的发电设备出力相比用电设备的负荷及充电粧的负荷之和是否有盈余，如果有盈余则选择储能设备进行充电直至所有储能设备充满;如果没有盈余且能源子网的发电设备出力相比用电设备的负荷及充电粧的负荷之和有亏缺，则选择储能设备进行放电直至所有储能设备放电完毕;跳转执行步骤4.1);
4.3)判断能源子网当前时间段的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷是否成立，如果成立且当前时间段的出力电价大于负荷电价，则选择能源子网的储能设备进行充电直至所有储能设备充满；否则，针对当前时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力；如果当前时间段的实际总负载大于实际总出力，则判定当前时间段能源子网超载，选择储能设备进行放电直至所有储能设备放电完毕;跳转执行步骤4.1);
4.4)判断能源子网当前时间段的发电设备出力小于最佳分配出力是否成立，如果成立且当前时间段的出力电价大于负荷电价，则选择能源子网的储能设备进行放电直至所有储能设备放电完毕；否则，选择能源子网的储能设备停止放电直至发电设备出力及在放电的储能设备的最大放电负荷之和等于最佳分配出力;跳转执行步骤4.1)。
[0024]如图3所示，本实施例的分布式能源云联网智能控制系统包括:
中央调度决策单元，用于向上级调度中心获取出力需求、负荷需求以及最优电价曲线，所述最优电价曲线包括一天内不同时间的出力电价信息和负荷电价信息；
能源云联网分配单元，用于根据照最优电价曲线将一天24小时划分为不同的时间段，将上级调度中心调度所需的出力需求、负荷需求按照时间段分配给每一个能源子网，得到能源子网在不同时间段的最佳分配出力或最佳分配负荷，所述能源子网包括发电设备、储能设备、用电设备及充电粧；
分布式决策执行单元，用于针对各个能源子网，控制发电设备按照最大出力进行发电、检测充电粧是否有充电设备插入，如有充电设备插入则在能源子网不过载情况下、按照低电价时间段优先的原则分配时间段来对允许自动分配充电时间段的充电设备进行充电;在每一个时间段，通过在能源子网的发电设备出力小于最佳分配出力时控制储能设备进行放电、在能源子网的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷时控制储能设备进行充电来调节能源子网的实际出力和实际负荷
本实施例定位于响应上级调度中心(省级调度中心)指令的中间运营商以及具体执行机构，分为中央调度决策单元、能源云联网分配单元、分布式决策执行单元三者构成的信息端，以及发电设备、储能设备和充电粧以及用户构成的能源端。信息端的能源云联网分配单元、分布式决策执行单元将人-车-负荷-发电等海量信息就地处理保存，通过大数据和云计算，分析不同电力用户及发电设备的生活和用、发能特性，将负荷限额等核心数据远程传送至中央调度决策单元，以便中央调度决策单元统计后向区域调度中心(省级调度中心)申报负荷限额，以实现和区域调度中心(省级调度中心)的互动以及获取优惠的电价。能源端则实现将电力电量就地消纳，中央调度决策单元可以根据电网阻塞、灵敏度分析、负荷预测、电价曲线等发布调度指令，在电力网络安全运行前提下，以清洁能源优先消纳、发电-用能经济效益最大化等总体经济效益为目标，优化控制产能、用能、储能全过程。中央调度决策单元确定负荷限额以及电价时，可以根据需要选择下述方式:(I)平台计算决策:云联网平台根据短期负荷预测，结合最优潮流及灵敏度分析计算，识别受阻或受限断面，发布用电方式或储能-发电开断指令。平台自主计算一般需电网参数、实时出力及用电负荷、历史数据等信息，一般平台难以满足此功能，该功能模块一般为至少是省级区域电力调度中心。(2)平台获取调度决策:平台与省级调度中心互联互通，直接获取调度中心发布的用电、储能转发电等指令，通过扫描接入本云联网平台的设备及用户，向调度中心申报负荷限额，获取许可及优惠电价。(3)指定负荷限额，根据电价曲线确定电价。能源云联网分配单元根据确定的负荷限额、电价接入云联网的资源(发电、储能以及用电设备)，将发用以及储能信息分配至不同能源子网。分布式决策执行单元接收能源云联网分配单元指定的负荷限额，根据本能源子网接入的资源，发出发电-储能-用电(充电)指令。如果发电设备出力过程中能够满足实际负荷且有负荷盈余，则发出储能指令，如果不能够满足实际负荷，则发出用电(充电)指令。
[0025]本实施例中，能源子网包括发电设备、储能设备、用电设备及充电粧;发电设备可以选择光伏发电站、风电站等，在发电出力时发电设备按照最大出力发电;储能设备可以选择抽蓄电站、超级电容、蓄电池等，用于根据能源子网的出力和实际负荷之间的差值(盈余负荷)、实际负荷和能源子网的出力之间的差值(亏缺负荷)控制储能、发电的转换。充电粧用于给电动汽车等大电池容量电动交通工具/电动工具充电。
[0026]本实施例中还包括信息预告单元，用于向用户发布最优充电(用电)建议，特别向经常在繁忙区域、阻塞、重负荷区域充电的用户发出错时、错位充电建议，提高效率。
[0027]综上所述，本实施例构成了以能源子网作为结点的分布式能源云联网系统，形成一个含分布式光伏发电、智能充电粧、动力电池储能的微能源云联网结点，根据最优电价曲线以及充电设备可接受的充电时间(输入)，以电价盈利最大化为目标(最大化利用光伏充电，少量利用市电)，控制储能设备的储能及充电过程，同时响应应急救援需求。本实施例将通过以电力网络(能量、能源)以及互联网络(信息、数据)连接的智能分布式能源需求端、供给端进行能量与信号的互联互通、有机匹配，响应实时调度指令(或电价曲线)，参与智能电网的电力电量交易，削峰填谷，达到能源的高效、优化配置，不仅能带来客观的经济效益，同时还能带来很好的用户体验和社会教育、用户培育效益。
[0028]以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种分布式能源云联网智能控制方法，其特征在于步骤包括: 1)向上级调度中心获取出力需求、负荷需求以及最优电价曲线，所述最优电价曲线包括一天内不同时间的出力电价信息和负荷电价信息； 2)根据照最优电价曲线将一天24小时划分为不同的时间段，将上级调度中心调度的出力需求、负荷需求按照时间段分配给每一个能源子网，得到能源子网在不同时间段的最佳分配出力或最佳分配负荷，所述能源子网包括发电设备、储能设备、用电设备及充电粧； 3)针对各个能源子网，控制发电设备按照最大出力进行发电、检测充电粧是否有充电设备插入，如有充电设备插入则在能源子网不过载情况下、按照低电价时间段优先的原则分配时间段来对允许自动分配充电时间段的充电设备进行充电； 4)在每一个时间段，通过在能源子网的发电设备出力小于最佳分配出力时控制储能设备进行放电、在能源子网的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷时控制储能设备进行充电来调节能源子网的实际出力和实际负荷。2.根据权利要求1所述的分布式能源云联网智能控制方法，其特征在于，所述步骤4)的详细步骤包括: 4.1)在每一个时间段针对每一个能源子网，判断最佳分配出力和最佳分配负荷是否为O，如果最佳分配出力和最佳分配负荷均为O，则跳转执行步骤4.2)；如果最佳分配负荷非O、最佳分配出力为O，则跳转执行步骤4.3);如果最佳分配负荷为O、最佳分配出力非O，则跳转执行步骤4.4); 4.2)判断能源子网的发电设备出力相比用电设备的负荷及充电粧的负荷之和是否有盈余，如果有盈余则选择储能设备进行充电直至所有储能设备充满;如果没有盈余且能源子网的发电设备出力相比用电设备的负荷及充电粧的负荷之和有亏缺，则选择储能设备进行放电直至所有储能设备放电完毕;跳转执行步骤4.1); 4.3)判断能源子网当前时间段的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷是否成立，如果成立且当前时间段的出力电价大于负荷电价，则选择能源子网的储能设备进行充电直至所有储能设备充满；否则，针对当前时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力；如果当前时间段的实际总负载大于实际总出力，则判定当前时间段能源子网超载，选择储能设备进行放电直至所有储能设备放电完毕;跳转执行步骤4.1); 4.4)判断能源子网当前时间段的发电设备出力小于最佳分配出力是否成立，如果成立且当前时间段的出力电价大于负荷电价，则选择能源子网的储能设备进行放电直至所有储能设备放电完毕；否则，选择能源子网的储能设备停止放电直至发电设备出力及在放电的储能设备的最大放电负荷之和等于最佳分配出力;跳转执行步骤4.1)。3.根据权利要求1或2所述的分布式能源云联网智能控制方法，其特征在于，所述步骤3)中按照低电价时间段优先的原则分配时间段来对允许自动分配充电时间段的充电设备进行充电的详细步骤包括: Si)确定充电设备的充电时长，向用户输出是否允许超载情况下分时充电的交互请求，并获取用户选择的交互结果； 52)按照低电价时间段优先的原则为充电设备分配充电时间段； 53)为充电设备分配的各个充电时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力；如果当前时间段的实际总负载大于实际总出力，则判定时间段能源子网超载，从而确定导致能源子网超载的充电设备； 54)针对当前时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力；如果当前时间段的实际总负载大于实际总出力，则判定当前时间段能源子网超载;如果当前时间段超载，则对导致能源子网超载的充电设备、允许超载情况下分时充电的充电设备进行分时复用充电，调减允许超载情况下分时充电的充电设备的充电服务费用，调增导致能源子网超载的充电设备的充电服务费用；否则如果当前时间段未超载，则直接对所有的充电设备进行充电；最终，在充电设备的充电时长达到后停止对充电设备进行充电。4.根据权利要求3所述的分布式能源云联网智能控制方法，其特征在于，所述步骤S2)的详细步骤包括: 52.1)向充电设备的用户输出充电模式选择请求，充电模式包括即时充电模式、手动预约模式和自动预约模式，用户选择即时充电模式则跳转执行步骤S2.2)，用户选择手动预约模式则跳转执行步骤S2.3)，用户选择自动预约模式则跳转执行步骤S2.4); 52.2)根据充电设备的充电时长选择从现在开始的至少一个时间段作为对充电设备进行充电的时间段，如果能源子网在选择的时间段内用电设备和选择该时间段的所有充电设备的最大充电负荷总和超载则向用户输出超载提示，跳转执行步骤S3); S2.3)向充电设备的用户输出时间段选择请求，将用户选择的时间段作为对充电设备进行充电的时间段，如果能源子网在选择的时间段内用电设备和选择该时间段的所有充电设备的最大充电负荷总和超载则向用户输出超载提示，跳转执行步骤S3); S2.4)针对各个时间段，将能源子网的用电设备的用电负荷、充电粧的最大充电负荷、在充电的储能设备的最大充电负荷之和作为实际总负载，将能源子网的用电设备的发电设备出力、在放电的储能设备的最大放电负荷、外部电网对能源子网的最大供电能力之和作为实际总出力，将实际总出力减去实际总负载得到能源子网的出力负荷差值;首先将出力负荷差值大于O的时间段作为未超负荷限额时间段，从未超负荷限额时间段中按照电价从低到高的优先级别选择时间段作为分配给充电设备的充电时间段，如果该时间段满足所有充电设备的充电时长则跳转执行步骤S3);如果未超负荷限额时间段不能满足充电设备的充电时长或所有时间段均为出力负荷差值小于或等于O的超负荷限额时间段，则从超负荷限额时间段中按照电价从低到高的优先级别选择时间段作为分配给充电设备的充电时间段，向用户输出未超负荷限额时间段不可用的提示，跳转执行步骤S3)。5.根据权利要求4所述的分布式能源云联网智能控制方法，其特征在于，所述步骤S2.4)中向用户输出未超负荷限额时间段不可用的提示时，还包括输出能源子网的增容建议。6.—种分布式能源云联网智能控制系统，其特征在于包括: 中央调度决策单元，用于向上级调度中心获取出力需求、负荷需求以及最优电价曲线，所述最优电价曲线包括一天内不同时间的出力电价信息和负荷电价信息； 能源云联网分配单元，用于根据照最优电价曲线将一天24小时划分为不同的时间段，将上级调度中心调度所需的出力需求、负荷需求按照时间段分配给每一个能源子网，得到能源子网在不同时间段的最佳分配出力或最佳分配负荷，所述能源子网包括发电设备、储能设备、用电设备及充电粧； 分布式决策执行单元，用于针对各个能源子网，控制发电设备按照最大出力进行发电、检测充电粧是否有充电设备插入，如有充电设备插入则在能源子网不过载情况下、按照低电价时间段优先的原则分配时间段来对允许自动分配充电时间段的充电设备进行充电;在每一个时间段，通过在能源子网的发电设备出力小于最佳分配出力时控制储能设备进行放电、在能源子网的用电设备及充电粧负荷之和小于最佳分配负荷时控制储能设备进行充电来调节能源子网的实际出力和实际负荷。
【文档编号】H02J3/14GK105914886SQ201610328238
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】李宁
【申请人】李宁