一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法与流程

技术特征：
1.一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征在于：包括交流电网、储能变流器、储能电池、交通负荷预测系统以及交通负荷，交流电网通过开关k1连接交流母线，储能变流器通过开关k5连接交流母线，储能变流器通过开关k6连接储能电池，交通负荷通过负荷开关连接交流母线；交通负荷预测系统分别与储能变流器及交通负荷用通信线连接，储能变流器分别与开关k1、k5、k6和负荷开关通过控制线连接；交通负荷预测系统获取交通负荷影响因素信息，并形成未来时间段内交通负荷预测曲线，交通负荷预测系统输出未来时间段内的公路交通负荷类型及功率并反馈给储能变流器，储能变流器采集储能电池的实时状态信息，并结合获取的预测信息计算出所有在网交通负荷的能源供给时间，储能变流器根据得到的预测交通负荷类型及每种交通负荷能源供给时间来确定储能变流器的控制运行模式，储能变流器依据确定的控制运行模式来控制各个开关。2.根据权利要求1所述的一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征在于：所述交通负荷类型根据负荷的重要等级进行划分，至少分为两级，一级负荷为保障公路交通正常运行的核心设备，二级负荷的重要等级低于一级负荷，每级负荷各自通过负荷开关连接交流母线。3.根据权利要求2所述的一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征在于：所述交通负荷划分为一级负荷、二级负荷、三级负荷，重要等级依次降低，一级负荷包括交通信号灯、充电设备及监控设备，二级负荷包括照明设备，三级负荷包括取暖设备和/或制冷设备；一级负荷通过开关k2连接交流母线，二级负荷通过开关k3连接交流母线，三级负荷通过开关k4连接交流母线。4.根据权利要求2或3所述的一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征在于：所述储能变流器实时监测交流电网的运行状态、储能电池的运行状态以及储能变流器自身的运行状态，当交流电网、储能电池和储能变流器均正常运行时，储能变流器控制开关k1、k5、k6及各级负荷开关闭合，各级交通负荷由交流电网供电，储能变流器工作于并网电流源模式；若储能变流器监测到交流电网异常，则立即切断开关k1并进入离网电压源模式，交通负荷由储能电池供电；若储能变流器监测到储能电池异常，则立即切断开关k6；若储能变流器监测到储能变流器自身异常，则立即切断开关k5和k6。5.根据权利要求4所述的一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征在于：所述储能变流器实时监测交流电网的电压和频率信息，若交流电网的实时电压在额定电网电压的
±
10v范围内，且实时频率在额定电网频率的
±
0.5hz范围内，则判断交流电网运行正常，否则判断交流电网运行异常。6.根据权利要求4所述的一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征在于：储能变流器内预设自动控制模式和手动控制模式，当储能变流器工作于离网状态且为手动控制模式时，储能变流器根据得到的预测交通负荷类型及计算得到的每种交通负荷能源供给时间所确定的储能变流器建议控制运行模式显示在储能变流器的人机界面上，供运维人员参考选择；当储能变流器工作于离网状态且为自动控制模式时，储能变流器根据得到的预测交通负荷类型及计算得到的每种交通负荷能源供给时间来确定具体的控制运行模式，储能变流器则根据确定下来的控制运行模式来控制各个设备的运行。7.根据权利要求6所述的一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征
在于：所述自动控制模式至少分为最长续航模式、最大保障模式、负荷分级模式，最长续航模式下只保留一级负荷的供电，其他等级负荷开关断开；最大保障模式下所有等级负荷的开关均闭合；负荷分级模式下可提前设定好需要切除的负荷等级。8.根据权利要求1所述的一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征在于：所述交通负荷预测系统获取的交通负荷影响因素信息包括：历时天气信息、未来天气信息、所处路段历史交通负荷信息、重大节假日信息、路段周期性养护信息、发布的交通管制相关信息；交通负荷预测系统将各个影响因素信息结果转化为基本概率赋值，然后再进行时间域和空间域的信息融合，结合模糊集合论构造出交通负荷影响因素集合，将数据融合结果转化为基本概率赋值并求出每种影响因素的隶属度，形成未来一段时间内具体时间点的负荷预测值，再将所有时间点的负荷预测值进行综合，最终得出未来一段时间的交通负荷预测曲线。9.根据权利要求8所述的一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征在于：所述交通负荷预测系统采集交通负荷影响因素信息、储能变流器的实时运行功率、各种等级负荷的实时负载功率，并最终形成功率交通负荷影响指数；功率交通负荷影响指数是基于历史运行数据并结合专家修正系数的方式获得，该功率预测结果对于储能变流器并网工作并不影响其控制。10.根据权利要求8所述的一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，其特征在于：所述交通负荷预测系统在对未来时间段的交通负荷进行预测计算时采用d-s证据理论，具体步骤包括：步骤1）：获取每个影响因素的数据；步骤2）：应用模糊原理对每个影响因素求取隶属度；步骤3）：求取每个影响因素的最大相关系数；步骤4）：求取每个影响因素在未来每个时间节点的相关分配值；步骤5）：求取每个影响因素的影响指数；步骤6）：求取每个影响因素对每个目标模式的信度函数值；步骤7）：求取每个影响因素的不确定性的信度函数值；步骤8）：计算融合后的信度函数值；步骤9）：计算融合后的不确定性的信度函数值；步骤10）：根据目标模式判断规则得出未来某个时间节点的交通负荷预测数据。

技术总结
本发明涉及一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，实时对交流电网、储能电池及变流器自身运行状态进行监测，根据监测结果在并网和离网间工作切换，当离网运行时，交通负荷预测系统获取交通负荷影响因素信息，并形成未来时间段内交通负荷预测曲线，交通负荷预测系统输出未来时间段内的公路交通负荷类型及功率并反馈给储能变流器，储能变流器采集储能电池的实时状态信息，并结合预测信息计算出所有在网交通负荷的能源供给时间，根据得到的预测交通负荷类型及每种交通负荷能源供给时间来确定储能变流器的控制运行模式，储能变流器依据确定的控制运行模式来针对性控制各个开关，解决了新能源交通保障系统的交通负荷变化的适配性问题。变化的适配性问题。变化的适配性问题。


技术研发人员：霍箭 贾利民 金成日 张晓宁 张涛
受保护的技术使用者：北京能高自动化技术股份有限公司
技术研发日：2021.09.26
技术公布日：2022/1/10