一種分布式能源調度方法、裝置及系統的製作方法
2023-06-14 20:40:41
專利名稱：一種分布式能源調度方法、裝置及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及分布式能源領域，特別涉及一種分布式能源調度方法、裝置及系統。
背景技術：
分布式能源系統的框架包括光伏、風力等發電裝置、儲能裝置及用電設備等部分，是一種集成多種能源輸入，例如:太陽能、風能、常規化石燃料、生物質能等；集成多種產品輸出，例如:冷、熱、電等；集成多種能源轉換單元，例如:燃料電池、微型燃氣輪機、內燃機，儲能系統等，與化學、熱力學、電動力學等行為相互耦合的系統。分布式能源系統在提高可再生能源利用率、增強電力系統可靠性和改善電能質量等方面具有積極的作用，是一種前景非常廣闊的能源利用模式。在分布式能源的供電過程中，對分布式能源的儲能裝置的控制主要從穩定電壓、提高電能質量等方面進行控制。但是，僅僅從穩定電壓、提高電能質量等方面對儲能裝置進行控制，導致現有的分布式能源系統無法與外部電網供電情況相協調，成為分布式能源系統可持續發展的障礙之一。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種分布式能源調度方法、裝置及系統以實現與外部電網供電情況相協調的對儲能裝置進行調度控制的目的。在本發明實施方式的第一方面中，提供了一種分布式能源調度方法，該方法包括:採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數；比較所述外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果；生成與比較結果對應的功率調度指令；向分布式能源系統的儲能裝置發送功率調度指令。在本發明實施方式的第二方面中，又提供了一種分布式能源調度裝置，該裝置包括:採集單元:用於獲取分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數；指令生成單元:用於比較所述外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果，生成與比較結果對應的功率調度指令；指令發送單元:用於向分布式能源系統的儲能裝置發送該功率調度指令。在本發明實施方式的第三方面中，再提供了一種分布式能源系統，該系統包括:分布式能源調度裝置:用於採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數，比較所述外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果，生成與比較結果對應的功率調度指令，向分布式能源系統的儲能裝置發送功率調度指令；
儲能裝置:用於接收分布式能源調度裝置的功率調度指令，根據該調度指令調整輸入及輸出功率；發電裝置:用於向用電設備輸出電能。可見本發明具有如下有益效果:本發明首先採集了分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統自身的成本指數，在這裡，消耗指數例如可以指通常意義上用于衡量消耗量的電價，成本指數例如可以指通常意義上用于衡量成本的發電成本價，由於本發明將該外部電網的消耗指數與分布式能源系統自身的成本指數比較，能夠獲得體現發電成本高低的比較結果，因此，根據該比較結果生成的與之對應的功率調度指令能夠與外部電網消耗指數相協調地對分布式能源進行調度。
圖1是本發明一方法實施例的流程圖；圖2是本發明一裝置實施例的組成圖；圖3是本發明一系統實施例的組成圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明實施例作進一步詳細的說明。參見圖1，為本發明提供的一種分布式能源調度方法流程圖，如圖所示，該方法可以包括:S101、採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數；S102、比較所述外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果;S103、生成與比較結果對應的功率調度指令；S104、向分布式能源系統的儲能裝置發送功率調度指令。應用上述實施例方法，由於首先採集了分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數，例如，消耗指數可以指通常意義上用于衡量消耗量的電價，成本指數可以指通常意義上用于衡量成本的發電成本價，可以將外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數相比較獲得比較結果，又由於該比較結果能夠體現發電成本高低，因此，根據該比較結果生成的與之對應的功率調度指令能夠與外部電網的發電情況相協調地對分布式能源進行調度，相應地，還可以達到對分布式能源系統的發電成本的控制的目的。需要說明的是，步驟SlOl的具體實現可以根據實施場景需要實施，例如，步驟SlOl採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數的具體實現可以為:定時從外部電網的電價信息系統採集實時的消耗指數，或者，可以定時根據外部電網的電價信息系統的定價策略計算獲得消耗指數，對此，本發明並不進行限制，再例如，在採集分布式能源系統外部電網的消耗指數後，還可以將此次獲得的消耗指數與上一次獲得的消耗指數進行比較，在兩次實時消耗指數發生變化時，執行步驟S102到S104。其中，步驟SlOl採集分布式能源系統自身的成本指數的具體實現可以根據分布式能源系統的設備成本、運行成本等進行相關計算後獲得靜態的發電成本指數，或者，也可以定時根據分布式能源系統的實時輸入輸出電能進行相關計算後獲得實時的成本指數，對此，本發明並不進行限制。根據與外部電網發電情況相協調的實際需要，對分布式能源系統的儲能裝置的調度控制可以以降低發電成本為主要目標，因此，本發明提出以下優選實施方式，例如:步驟S103生成與比較結果對應的功率調度指令可以包括:如果比較結果為外部電網的消耗指數大於分布式能源系統的成本指數，生成使儲能裝置停止輸入及增加輸出功率的功率調度指令；如果比較結果為外部電網的消耗指數小於等於分布式能源系統的成本指數，生成使儲能裝置增加輸入功率及減少輸出功率的功率調度指令。應用該實施例，可以生成使儲能裝置在成本指數相對較低時增加電能輸出，在成本指數相對較高時減少電能輸出的功率調度指令，可見，通過向儲能裝置發送該指令，可以實現與外部電網的消耗指數相協調地對儲能裝置進行調度控制的目的。再具體地，考慮到儲能裝置的儲能電池的電壓在未低於電壓下限值才可能有足夠電能以增加輸出功率，因此，生成使儲能裝置停止輸入及增加輸出功率的功率調度指令可以包括:如果儲能裝置的儲能電池的電壓未低於電壓下限值，生成使儲能裝置停止輸入及增加輸出功率的功率調度指令。對於儲能裝置的儲能電池的電壓低於電壓下限值的情況，考慮到儲能裝置的儲能電池可能沒有足夠電能以增加輸出功率，因此，本發明還可以包括:如果儲能裝置的儲能電池的電壓低於電壓下限值，生成使儲能裝置輸出功率為零的功率調度指令。類似地，儲能裝置的儲能電池的電壓在未高於電壓上限值才可能繼續輸入電能，因此，生成使儲能裝置增加輸入功率及減少輸出功率的功率調度指令可以包括:如果儲能裝置的儲能電池的電壓未高於電壓上限值，生成使儲能裝置增加輸入功率及減少輸出功率的功率調度指令。對於儲能裝置的儲能電池的電壓高於電壓上限值的情況，考慮到儲能裝置的儲能電池可能無法繼續輸入電能，因此，本發明還可以包括:如果儲能裝置的儲能電池的電壓高於電壓上限值，生成使儲能裝置輸入功率為零的功率調度指令。需要說明的是，其中所述增加輸入功率可以增加從外部電網獲取電能的輸入功率，即，在分布式能源系統成本指數相對較高，而外部電網的消耗指數低於分布式能源系統的成本指數時，從而從外部電網購電以降低分布式能源系統的發電成本的目的。還需要說明的是，其中步驟S104向分布式能源系統的儲能裝置發送功率調度指令具體可以向分布式能源系統的儲能裝置的儲能逆變器發送，其中，儲能裝置包括儲能電池和儲能逆變器。參見圖2，為本發明提供的一種分布式能源調度裝置的組成圖，如圖所示，該裝置可以包括:採集單元201:用於採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數；指令生成單元202:用於比較所述外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果，生成與比較結果對應的功率調度指令；指令發送單元203:用於向分布式能源系統的儲能裝置發送該功率調度指令。 實施該實施例裝置，由於採集單元採集了分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數，因此，指令生成單元比較外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，生成的與比較結果對應的功率調度指令能夠體現發電成本的高低，進而，指令發送單元向儲能裝置發送的功率調度指令能夠與外部電網發電情況相協調地對分布式能源系統中的儲能裝置進行調度控制。在本發明一實施例中，指令生成單元202可以包括低成本指令生成單元和高成本指令生成單兀；其中，低成本指令生成單元:用於如果比較結果為外部電網的消耗指數大於分布式能源系統的成本指數，生成使儲能裝置停止輸入及增加輸出功率的功率調度指令；其中，高成本指令生成單元:用於如果比較結果為外部電網的消耗指數小於等於分布式能源系統的成本指數，生成使儲能裝置增加輸入功率及減少輸出功率的功率調度指令。再具體地，其中低成本指令生成單元:具體用於如果儲能裝置的儲能電池的電壓未低於電壓下限值，生成使儲能裝置停止輸入及增加輸出功率的功率調度指令。在該實施例中，還可以包括低成本指令附加單元:用於如果儲能裝置的儲能電池的電壓低於電壓下限值，生成使儲能裝置輸出功率為零的功率調度指令。
類似地，其中高成本指令生成單元:具體用於如果儲能裝置的儲能電池的電壓未高於電壓上限值，生成使儲能裝置增加輸入功率及減少輸出功率的功率調度指令。在該實施例中，還可以包括高成本指令附加單元:用於如果儲能裝置的儲能電池的電壓高於電壓上限值，生成使儲能裝置輸入功率為零的功率調度指令。參見圖3，為本發明提供的一種分布式能源系統的組成圖，如圖所示，該系統可以包括:分布式能源調度裝置301:用於採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數，比較所述外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果，生成與比較結果對應的功率調度指令，向分布式能源系統的儲能裝置發送功率調度指令；儲能裝置302:用於接收分布式能源調度裝置的功率調度指令，根據該調度指令調整輸入及輸出功率；發電裝置303:用於向用電設備輸出電能。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種分布式能源調度方法，其特徵在於，包括: 採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數； 比較所述外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果； 生成與比較結果對應的功率調度指令； 向分布式能源系統的儲能裝置發送功率調度指令。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述生成與比較結果對應的功率調度指令包括: 如果比較結果為外部電網的消耗指數大於分布式能源系統的成本指數，生成使儲能裝置停止輸入及增加輸出功率的功率調度指令； 如果比較結果為外部電網的消耗指數小於等於分布式能源系統的成本指數，生成使儲能裝置增加輸入功率及減少輸出功率的功率調度指令。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述生成使儲能裝置停止輸入及增加輸出功率的功率調度指令包括: 如果儲能裝置的儲能電池的電壓未低於電壓下限值，生成使儲能裝置停止輸入及增加輸出功率的功率調度指令。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，還包括: 如果儲能裝置的儲能電池的電壓低於電壓下限值，生成使儲能裝置輸出功率為零的功率調度指令。`
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述生成使儲能裝置增加輸入功率及減少輸出功率的功率調度指令包括: 如果儲能裝置的儲能電池的電壓未高於電壓上限值，生成使儲能裝置增加輸入功率及減少輸出功率的功率調度指令。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，還包括: 如果儲能裝置的儲能電池的電壓高於電壓上限值，生成使儲能裝置輸入功率為零的功率調度指令。
7.根據權利要求1、2或5所述的方法，其特徵在於，所述增加輸入功率為增加從外部電網獲取電能的輸入功率。
8.一種分布式能源調度裝置，其特徵在於，包括: 採集單元:用於採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數； 指令生成單元:用於比較所述外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果，生成與比較結果對應的功率調度指令； 指令發送單元:用於向分布式能源系統的儲能裝置發送該功率調度指令。
9.一種分布式能源系統，其特徵在於，包括: 分布式能源調度裝置:用於採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數，比較所述外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果，生成與比較結果對應的功率調度指令，向分布式能源系統的儲能裝置發送功率調度指令； 儲能裝置:用於接收分布式能源調度裝置的功率調度指令，根據該調度指令調整輸入及輸出功率；發電裝置:用於向用電設 備輸出電能。
全文摘要
本發明公開了一種分布式能源調度方法、裝置及系統，以實現與外部電網供電情況相協調地對分布式能源系統的儲能裝置進行調度控制的目的，包括採集分布式能源系統外部電網的消耗指數及分布式能源系統的成本指數，比較所述外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數，獲得比較結果，生成與比較結果對應的功率調度指令，向分布式能源系統的儲能裝置發送功率調度指令，可見，由於本發明將外部電網的消耗指數與分布式能源系統的成本指數比較，能夠獲得體現發電成本高低的比較結果，因此，根據該比較結果生成的與之對應的功率調度指令能夠與外部電網的供電情況相協調地對分布式能源進行調度。
文檔編號H02J3/32GK103151791SQ20131010514
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日
發明者裴瑋, 歐陽紅, 朱平飛, 王樹龍, 趙家奎 申請人:國家電網公司, 北京中電普華信息技術有限公司