本發(fā)明涉及區(qū)域供電規(guī)劃，具體涉及一種電氣自動(dòng)化供電方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電氣自動(dòng)化是一門(mén)涵蓋電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)、信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)以及機(jī)電一體化技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科。它旨在培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化大中型發(fā)電廠及電力系統(tǒng)的高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才。

2、隨著構(gòu)建新型電力系統(tǒng)步伐加快，以風(fēng)電、光伏為代表的新能源在能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中比重不斷提升，但其波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性特點(diǎn)也給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)。隨著電網(wǎng)內(nèi)風(fēng)電、光伏等新能源快速增長(zhǎng)，其出力不確定性增加了供電難度。在現(xiàn)有技術(shù)中，往往各個(gè)地區(qū)的分配電力通常是預(yù)先規(guī)劃好的，通常其中都包括一部分新能源電力，但是因?yàn)樾履茉闯隽Φ牟淮_定性，往往會(huì)導(dǎo)致其實(shí)際出力與計(jì)劃出力之間存在差距；當(dāng)實(shí)際出力低于計(jì)劃時(shí)，還可以通過(guò)電網(wǎng)調(diào)動(dòng)來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)；但是當(dāng)實(shí)際出力大于計(jì)劃時(shí)，因?yàn)樾履茉床⒕W(wǎng)的難度較高且存在損耗，因此將多余的新能源電力并入電網(wǎng)，收益較小，得不償失；以風(fēng)力為例，當(dāng)風(fēng)力較大時(shí)，風(fēng)機(jī)的電力產(chǎn)能中除去計(jì)劃需要供應(yīng)的之外，還會(huì)有相當(dāng)一部分電力產(chǎn)能因?yàn)閮?chǔ)能極限而被釋放掉，從而造成能源的浪費(fèi)。

3、在現(xiàn)有技術(shù)，專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n2023110818237的中國(guó)專利中，公開(kāi)了一種風(fēng)力供電方法和裝置，在其方案中，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的風(fēng)力產(chǎn)能，從而根據(jù)預(yù)測(cè)的風(fēng)力產(chǎn)能來(lái)制定計(jì)劃；這種方式，雖然能夠讓制定的計(jì)劃更加貼合實(shí)際的風(fēng)力產(chǎn)能，但是在運(yùn)行的過(guò)程中，實(shí)際產(chǎn)能與預(yù)測(cè)產(chǎn)能之間仍然存在差距。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種電氣自動(dòng)化供電方法及系統(tǒng)，解決上述技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種電氣自動(dòng)化供電方法，包括以下步驟：

4、獲取目標(biāo)區(qū)域的供電計(jì)劃，從所述的供電計(jì)劃中獲取與新能源供電對(duì)應(yīng)的計(jì)劃出力功率p；

5、獲取與所述的目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的新能源場(chǎng)站的運(yùn)行情況，所述的運(yùn)行情況包括所述的新能源場(chǎng)站中的發(fā)電節(jié)點(diǎn)數(shù)n、各發(fā)電節(jié)點(diǎn)的出力功率ps和各發(fā)電節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)；

6、設(shè)定修正周期t，獲取上一修正周期t內(nèi)各發(fā)電節(jié)點(diǎn)的出力功率ps隨時(shí)間的變化曲線p（t），t'∈（0，t），計(jì)算穩(wěn)定出力區(qū)間（t1，t），其中t1滿足以下約束條件：

7、|p（t）-p（t'）|≤δp，t'∈（t1，t）；

8、其中δp表示預(yù)設(shè)的功率誤差值；

9、預(yù)測(cè)各發(fā)電節(jié)點(diǎn)在下一修正周期的平均出力功率ps'為：

10、；

11、獲取所述的新能源場(chǎng)站中所有發(fā)電節(jié)點(diǎn)在下一修正周期的平均出力功率之和p'，當(dāng)所述的平均出力功率之和p'大于所述的計(jì)劃處理功率p時(shí)，計(jì)算理論出力差額ph=p'-p；

12、計(jì)算各個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行評(píng)分系數(shù)k，其計(jì)算方法為：

13、；

14、其中， λ表示預(yù)設(shè)的比例系數(shù)， λ∈（0，1）；s表示以發(fā)電節(jié)點(diǎn)為中心，按照預(yù)設(shè)的維護(hù)半徑r劃分的圓形區(qū)域內(nèi)，發(fā)電節(jié)點(diǎn)的總數(shù)量；

15、按照各個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行評(píng)分k，從低到高選取n個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為休眠期，并停止發(fā)電；其中n滿足以下約束：

16、psn'≤ph；

17、ps（n+1）'＞ph；

18、其中，psn'表示低到高選取的n個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)的平均出力功率之和；ps（n+1）'表示低到高選取的（n+1）個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)的平均出力功率之和。

19、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：當(dāng)所述的平均出力功率之和p'小于計(jì)劃出力功率p，且存在處于休眠期的發(fā)電節(jié)點(diǎn)時(shí)，執(zhí)行以下步驟：

20、獲取處于休眠期的發(fā)電節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，并獲取以其為中心按照預(yù)設(shè)的維護(hù)半徑r劃分的圓形區(qū)域內(nèi)，其余發(fā)電節(jié)點(diǎn)的平均出力功率ps'的平均值作為該發(fā)電節(jié)點(diǎn)在下一修正周期的平均出力功率，并將該發(fā)電節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為運(yùn)行期；

21、重新計(jì)算所述的新能源場(chǎng)站中所有發(fā)電節(jié)點(diǎn)在下一修正周期的平均出力功率之和p'。

22、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：當(dāng)所述的平均出力功率之和p'小于計(jì)劃出力功率p，且不存在處于休眠期的發(fā)電節(jié)點(diǎn)時(shí)，則通過(guò)與所述的新能源場(chǎng)站配套的儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)足，其具體的方法包括：

23、獲取與所述的新能源場(chǎng)站配套的儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量e；

24、計(jì)算出力偏差px=（p-ps'），以及儲(chǔ)能系統(tǒng)在滿足出力偏差的情況下的運(yùn)行時(shí)間t2=（e-e）/px，其中e表示預(yù)設(shè)的最低預(yù)留電量；

25、判斷運(yùn)行時(shí)間t2與修正周期t之間的大小關(guān)系，當(dāng)t2≥t時(shí)，則在下一修正周期t開(kāi)始時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)以px作為輸出功率；

26、當(dāng)t2＜t時(shí)，則在下一修正周期t開(kāi)始時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出功率為（e-e）/t。

27、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：還包括實(shí)時(shí)出力修正，所述的實(shí)時(shí)出力修正包括以下步驟：

28、獲取當(dāng)前修正周期內(nèi)，新能源場(chǎng)站中所有發(fā)電節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)出力功率之和ps'；

29、計(jì)算出力偏差px=（p-ps'），當(dāng)所述的出力偏差px＞0時(shí)，則對(duì)與所述的新能源場(chǎng)站配套的儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充能，充電功率等于出力偏差px，并在所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)充滿電時(shí)將多余的發(fā)電量釋放；

30、當(dāng)所述的出力偏差px＜0時(shí)，則通過(guò)所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)足，其輸出功率等于出力偏差px；

31、當(dāng)所述的出力偏差px=0時(shí)，則不做應(yīng)答。

32、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：當(dāng)處于休眠期的所述的發(fā)電節(jié)點(diǎn)，在以其為中心按照預(yù)設(shè)的維護(hù)半徑r劃分的圓形區(qū)域內(nèi)，不存在其他發(fā)電節(jié)點(diǎn)時(shí)，以距離其最近的發(fā)電節(jié)點(diǎn)的平均出力功率作為該發(fā)電節(jié)點(diǎn)的平均出力功率，并將該發(fā)電節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為運(yùn)行期。

33、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：當(dāng)所述的穩(wěn)定出力區(qū)間（t1，t）中，時(shí)間間隔δt=t-t1小于預(yù)設(shè)的最小間隔值時(shí)，并重新計(jì)算t1，其中t1滿足以下約束條件：

34、|p（t）-p（t'）|≤1.2δp，t'∈（t1，t）。

35、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：還包括平均出力功率之和p'的修正，其具體步驟如下所示：

36、獲取上一修正周期內(nèi)的實(shí)時(shí)處理修正數(shù)據(jù)，并計(jì)算預(yù)測(cè)誤差電量x；

37、所述的預(yù)測(cè)誤差電量x=er+es-ec，其中er儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電量，ec儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出電量，es表示在儲(chǔ)能系統(tǒng)充滿電時(shí)系統(tǒng)釋放的無(wú)功電量；

38、令p'=p'+x/t，完成修正過(guò)程。

39、一種電氣自動(dòng)化供電系統(tǒng)，包括：

40、數(shù)據(jù)獲取模塊：獲取目標(biāo)區(qū)域的供電計(jì)劃，從所述的供電計(jì)劃中獲取與新能源供電對(duì)應(yīng)的計(jì)劃出力功率p；

41、獲取與所述的目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的新能源場(chǎng)站的運(yùn)行情況，所述的運(yùn)行情況包括所述的新能源場(chǎng)站中的發(fā)電節(jié)點(diǎn)數(shù)n、各發(fā)電節(jié)點(diǎn)的出力功率ps和各發(fā)電節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)；

42、出力預(yù)測(cè)模塊：設(shè)定修正周期t，獲取上一修正周期t內(nèi)各發(fā)電節(jié)點(diǎn)的出力功率ps隨時(shí)間的變化曲線p（t），t'∈（0，t），計(jì)算穩(wěn)定出力區(qū)間（t1，t），其中t1滿足以下約束條件：

43、|p（t）-p（t'）|≤δp，t'∈（t1，t）；

44、其中δp表示預(yù)設(shè)的功率誤差值；

45、預(yù)測(cè)各發(fā)電節(jié)點(diǎn)在下一修正周期的平均出力功率ps'為：

46、；

47、發(fā)電節(jié)點(diǎn)調(diào)度模塊：獲取所述的新能源場(chǎng)站中所有發(fā)電節(jié)點(diǎn)在下一修正周期的平均出力功率之和p'，當(dāng)所述的平均出力功率之和p'大于所述的計(jì)劃處理功率p時(shí)，計(jì)算理論出力差額ph=p'-p；

48、計(jì)算各個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行評(píng)分系數(shù)k，其計(jì)算方法為：

49、；

50、其中， λ表示預(yù)設(shè)的比例系數(shù)， λ∈（0，1）；s表示以發(fā)電節(jié)點(diǎn)為中心，按照預(yù)設(shè)的維護(hù)半徑r劃分的圓形區(qū)域內(nèi)，發(fā)電節(jié)點(diǎn)的總數(shù)量；

51、按照各個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行評(píng)分k，從低到高選取n個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為休眠期，并停止發(fā)電；其中n滿足以下約束：

52、psn'≤ph；

53、ps（n+1）'＞ph；

54、其中，psn'表示低到高選取的n個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)的平均出力功率之和；ps（n+1）'表示低到高選取的（n+1）個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)的平均出力功率之和。

55、本發(fā)明的有益效果：在本技術(shù)中，將現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常采用的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)改成短期預(yù)測(cè)，也即是本技術(shù)中的修正周期t，以新能源場(chǎng)站的配套儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量作為修正，在一個(gè)個(gè)連續(xù)的修正周期內(nèi)調(diào)整預(yù)測(cè)產(chǎn)能，并通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量來(lái)為預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行修正，使得整個(gè)新能源場(chǎng)站能夠以一個(gè)較為穩(wěn)定的出力功率進(jìn)行輸出，而在調(diào)整和修正的過(guò)程中根據(jù)實(shí)際的氣象條件（風(fēng)力和日照等）安排部分發(fā)電節(jié)點(diǎn)進(jìn)行休眠和啟動(dòng)，因此在較為良好的氣象條件下，只需啟動(dòng)部分發(fā)電節(jié)點(diǎn)就可以滿足計(jì)劃供電需求，多余的發(fā)電節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，既節(jié)省了一部分維護(hù)費(fèi)用，也能減緩設(shè)備老化速度，還能避免電能的浪費(fèi)。