本发明涉及储能电站功率预测领域,具体为一种储能电站功率预测方法及系统。
背景技术:
1、储能电站是通过电化学电池或电磁能量存储介质进行可循环电能存储、转换及释放的设备系统,其目的主要是为了调节峰谷用电问题,实现电能更加的合理利用,因此对于储能电站功率的准确的预测,有助于在峰谷用电时更好的通过储能电站实现对电网需求功率和发电站的发电功率的调节,满足用户的用电需求。
2、目前,对于储能电站功率的预测,一般都是基于储能电站自身的相关数据进行预测,或者是通过发电功率和电网需求功率对储能电站功率进行预测,但是,在外界因素变化较大,导致储能电站内的电能达到容量上限或者容量下限时,在预测储能电站功率时往往没有充分考虑到其容量对于储能电站功率的影响,比如当储能电站内电能达到容量上限时,则发电站的电能会通过其他方式消纳,而储能电站功率则会不变,当储能电站内电量为0时,则储能电站功率也会不变,从而造成对储能电站功率预测的精度降低。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种储能电站功率预测方法及系统,解决了目前在预测储能电站功率时没有充分考虑到储能电站容量对其功率预测的影响,容易使预测的结果精度降低的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种储能电站功率预测方法,该方法包括如下步骤:
4、s1、获取一段时间内包含时间、气象条件、节假日和电网负荷的基础数据;
5、s2、根据基础数据预测发电站在任一时间的发电功率,以及电网在任一时刻的需求功率;
6、s3、根据发电功率预测值和电网需求功率预测值建立随时间变化的功率折线图;
7、s4、根据功率折线图和储能电站的容量建立储能电站的电量折线图;
8、s5、根据功率折线图和电量折线图预测储能电站在任一时间的功率。
9、作为优选,在步骤s4中,具体包括如下步骤:
10、s41、根据功率折线图计算储能电站在任一时间的剩余电量,并建立电量折线图;
11、s42、根据电量折线图中电量折线的折点纵坐标数值与储能电站的容量更新电量折线图。
12、作为优选,在步骤s41中,具体包括如下步骤:
13、s411、根据功率折线图计算任一时间时的第一功率面积;第一功率面积的计算公式为:
14、
15、上式中,s1表示第一功率面积,yi表示在第i个时刻发电功率的数值,该数值可以为预测数值或者历史数值,n表示发电功率的数值所对应的时刻总数,ti,i+1表示第i个时刻和第i+1个时刻的时间间隔;
16、s412、根据功率折线图计算任一时间时的第二功率面积;第二功率面积的计算公式为:
17、
18、上式中,s2表示第二功率面积,yj表示在第j个时刻电网需求功率的数值,该数值可以为预测数值或者历史数值,m表示电网需求功率的数值所对应的时刻总数,tj,j+1表示第j个时刻和第j+1个时刻的时间间隔;
19、s413、根据第一功率面积、第二功率面积和功率折线图计算储能电站在任一时间的剩余电量;剩余电量的计算公式为:
20、w=σ(s1-s2)+w0
21、上式中,w表示储能电站在任一时间的剩余电量,σ表示电能损耗系数,s1和s2分别表示第一功率面积和第二功率面积,w0表示储能电站的初始电量;
22、s414、根据剩余电量建立电量折线图;
23、s415、根据储能电站的容量区间在电量折线图中添加上电量线和下电量线。
24、作为优选,在步骤s42中,具体包括如下步骤:
25、s421、从电量折线图中获取所有纵坐标值大于上电量线的第一折点的坐标,以及纵坐标值小于下电量线的第二折点的坐标;
26、s422、从若干个第一折点和第二折点中选取出与纵轴距离最近的点作为分割点;
27、s423、判断分割点是否存在;
28、若分割点存在且为第一折点,则进入步骤s424;
29、若分割点存在且为第二折点,则进入步骤s425;
30、若分割点不存在,则进入步骤s6;
31、s424、将电量折线图中的电量折线在分割点处进行打断以获得第一折线和第二折线,并对第一折线和第二折线分别进行删除和向下平移后重连,之后返回步骤s421;
32、s425、将电量折线图中的电量折线在分割点处进行打断以获得第三折线和第四折线,并对第三折线和第四折线分别进行删除和向上平移后重连,之后返回步骤s421。
33、作为优选,在步骤s424中,具体包括如下步骤:
34、s4241、将电量折线图中的电量折线在分割点处进行打断以分别获得第一折线和第二折线;
35、s4242、将第二折线向下平移至分割点与上电量线重合;
36、s4243、将第一折线上纵坐标值大于上电量线的部分去除;
37、s4244、在第一折线和第二折线的两个最接近的端点之间建立第一连接线,之后返回步骤s421。
38、作为优选,在步骤s425中,具体包括如下步骤:
39、s4251、将第四折线向上平移至分割点与下电量线重合;
40、s4252、将第三折线上纵坐标值小于下电量线的部分去除;
41、s4253、在第三折线和第四折线的两个最接近的端点之间建立第二连接线,之后返回步骤s421。
42、作为优选,在步骤s5中,具体包括如下步骤:
43、s51、计算储能电站在任一预测时间的功率;储能电站功率的计算公式为:
44、p(esps)=p(pg)-p(ps)
45、上式中,p(esps)表示储能电站在任一预测时间的功率,p(pg)表示在任一预测时间电网需求功率预测值,p(ps)表示在任一预测时间发电功率预测值;
46、s52、判断储能电站功率的预测时间是否位于电量折线图中第一连接线和第二连接线所在时间内;
47、若是,则将储能电站功率的预测值变更为0;
48、若否,则输出储能电站功率的预测值。
49、该技术方案还提供了一种用于实现储能电站功率方法的系统,该系统包括:数据获取模块,所述数据获取模块用于获取一段时间内包含时间、气象条件、节假日和电网负荷的基础数据;
50、功率计算模块,所述功率计算模块用于根据数据获取模块的基础数据,预测发电站在任一时间的发电功率,以及电网在任一时刻的需求功率;
51、功率折线图模块,所述功率折线图模块用于根据功率计算模块的计算结果建立随时间变化的功率折线图;
52、电量折线图模块,所述电量折线图模块用于根据功率折线图模块的功率折线图计算储能电站的剩余电量,并建立剩余电量随时间变化的电量折线图;
53、功率预测模块,所述功率预测模块用于根据功率折线图模块的功率折线图和电量折线图模块的电量折线图预测储能电站在任一时间的功率。
54、与现有技术相比,本发明提供了一种储能电站功率预测方法及系统,具备以下有益效果:
55、1、本发明通过预测发电功率和电网需求功率的基础上计算出储能电站的功率,并进一步结合储能电站容量对储能电站的充放电限制,从而形成对储能电站功率的约束,以进一步实现对储能电站功率预测值的约束,从而提高储能电站功率预测值的精度。
56、2、本发明通过电量折线图中的电量折线、上电量线和下电量线实现对电量折线中折点的筛选和分类,并按照时间顺序,依次对分割点处的电量折线进行重建,以完成对电量折线的修正,最终使电量折线上的各个折点的纵坐标值均位于储能电站容量范围之内。
57、3、本发明通过计算预测时间的储能电站功率预测值,以及根据电量折线图判断预测时间是否与第一连接线或者第二连接线对应,若对应则赋值为0,若不对应则输出计算的储能电站功率预测值,从而提高了对储能电站功率的预测精度。
1.一种储能电站功率预测方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的功率预测方法,其特征在于,在步骤s4中,具体包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的功率预测方法,其特征在于,在步骤s41中,具体包括如下步骤:
4.根据权利要求2所述的功率预测方法,其特征在于,在步骤s42中,具体包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的功率预测方法,其特征在于,在步骤s424中,具体包括如下步骤:
6.根据权利要求1所述的功率预测方法,其特征在于,在步骤s425中,具体包括如下步骤:
7.根据权利要求1所述的功率预测方法,其特征在于,在步骤s5中,具体包括如下步骤:
8.一种用于实现上述权利要求1~7任一项所述的储能电站功率预测方法的系统,其特征在于,该系统包括:
