一种5G智能电网系统的制作方法

一种5g智能电网系统
技术领域
1.本发明属于智能电网技术领域，具体涉及一种5g智能电网系统。


背景技术：

2.目前，国内电网能源的送出需求不能得到充分满足，能源消纳问题的本质在于电网与电源建设的结构性、阶段性失配，关键在于电力送出需求超出电网通道安全稳定限额。通过优化调度能在一定程度上缓解能源消纳矛盾，但是目前尚无专门针对清洁能源消纳业务的电网实时调度实用方法。
3.因此，有必要提供一种新的可实现实时调度的5g智能电网系统解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种5g智能电网系统，以提高电网对能源的消纳能力，提高运行经济性。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种5g智能电网系统，包括电网数据库、电网数据获取模块、数据调取模块、发电策略优化模块、判断模块、运行调整模块、计算模块和分配模块；
6.所述电网数据库用于储存电网数据，所述电网数据包括网调、直调机组以及各地调度机组的当前时刻实际出力，机组日内发电计划出力和机组参数；
7.所述电网数据获取模块基于5g通讯技术获取所述电网数据并储存至所述电网数据库内；
8.所述数据调取模块用于从所述电网数据库中调取所需电网数据；
9.所述发电策略优化模块用于根据调取的电网数据优化能源发电策略；
10.所述判断模块用于判断优化能源发电策略后电网能否充分消纳；
11.所述运行调整模块用于调整电网运行方式；
12.所述计算模块用于计算各地网调偏差量；
13.所述分配模块用于将计算出的网调偏差量平均分配到各发电机组。
14.进一步地，所述发电策略优化模块优化发电策略的具体方式是：
15.针对能源送出受限问题，进行电源-断面灵敏度分析；
16.根据灵敏度分析结果，拟定能源发电调整策略；
17.按拟定的调整策略进行模拟发电调整及安全指标分析校核，校核拟定的调整策略的合理性；
18.根据校核结果，优化发电调整策略，确定最终的发电调整方案。
19.进一步地，针对能源送出受限问题，进行电源-断面灵敏度分析，具体是针对清洁能源送出受限问题，进行电源-断面灵敏度分析，采用如下规则进行调整：
20.将电源按照实时弃水、弃风或弃光的风险进行排序，并按照风险由高到低的顺序
依次增加电源的发电，直至满发；
21.若电源的实时弃水、弃风或弃光的风险相等，按照电源对重载送出断面的灵敏度由低到高进行排序，并按照灵敏度由低到高的顺序依次增加电源的发电，直至满发；
22.若电源的实时弃水、弃风或弃光的风险相等，且电源对重载送出断面的灵敏度相等，则将发电缺额平均分配给各个电源；
23.若电源无实时弃水、弃风或弃光风险时，将电源按对重载送出断面的灵敏度高低进行排序，并按照灵敏度由高到低的顺序减少电源发电直至停发。
24.进一步地，所述发电策略优化模块优化能源发电策略之前，还需要对能源送出断面重载、能源出力受限现象进行分析并挖掘输电通道送出潜力。
25.进一步地，所述挖掘输电通道送出潜力的具体方式为：
26.进行能源送出断面的功率极限在线分析；
27.确定能源送出断面的实时控制限额，提取日内负荷预测数据并进行未来态潮流在线分析，评估该限额的适用时段；
28.校核并确认能源送出断面实时控制限额及其边界条件；
29.设置能源送出断面实时监视界面，并进行监视；
30.根据电源-断面灵敏度分析结论，制定能源出力最大化的发电调度方案。
31.进一步地，所述进行能源送出断面的功率极限在线分析，具体包括：
32.提取电网的实时潮流断面并获取电网运行数据和参数，形成电网计算数据；
33.识别电网的初始安全风险，结合电源-断面灵敏度分析，确定关键的清洁能源送出断面；
34.基于二分搜索法，通过逐步调整清洁能源出力、电网运行方式，同时对电网进行安全指标分析校核，确定在保证电网安全的前提下，清洁能源送出断面的功率极限；
35.以清洁能源送出断面的功率极限作为该断面的实时控制限额。
36.进一步地，所述确定能源送出断面的实时控制限额，提取日内负荷预测数据并进行未来态潮流在线分析，评估该限额的适用时段的具体方式是：
37.确定电网未来趋势运行方式数据；
38.对实时调度计划进行合理性辨识，并对其进行自动调整；
39.建立多断面有功控制模型，进行自动微调发电有功功率控制；
40.进行无功电压就地控制，并分配枢纽节点无功不平衡量；
41.进行潮流计算，生成用于电网未来趋势动态安全评估的潮流计算数据。
42.进一步地，所述电网未来趋势运行方式数据包括在线状态估计数据、实时调度计划数据和超短期负荷预测数据。
43.进一步地，所述在线状态估计数据是根据在线获取的电网量测数据，采用统计学方法估计动态电力系统内部状态得到；
44.所述实时调度计划数据是在日前调度计划的基础上，结合超短期负荷预测信息、临时检修信息和跨区电量交易申请信息，制定电网未来5min内或60min内相应时段的实时发电计划和实时联络交易计划得到；
45.所述超短期负荷预测数据是利用现有的历史日负荷数据和气象数据，对电网未来5min内或60min内相应时段的负荷值进行估计，完成包括系统负荷预测和母线负荷预测的
超短期负荷预测得到。
46.进一步地，所述数据调取模块从所述电网数据库里电力系统的历史负荷数据库中读取各地超短期负荷，获取实时发电计划偏差量发送给所述计算模块进行计算；
47.所述计算模块将获取的实时发电计划偏差量代入预建立的数学模型进行计算出各地网调偏差量。
48.实施本发明具有如下有益效果：本发明在超短期负荷信息基础上建立模型并计算，对发电机组实施联合优化调度，针对性、实用性强，填补了电网能源消纳调度专项业务的空白；适用于不同电网特点、不同消纳需求的情况，具有灵活、高效的优点，可降低电网运行风险，最大限度提高电网对能源的消纳能力，提高运行经济性。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1为本发明实施例一种5g智能电网系统的结构框图。
51.图2为本发明实施例中发电策略优化模块优化发电策略的具体方式示意图。
52.图3为本发明实施例中挖掘输电通道送出潜力的具体方式示意图。
具体实施方式
53.以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
54.请参照图1所示，本发明实施例提供一种5g智能电网系统，包括电网数据库、电网数据获取模块、数据调取模块、发电策略优化模块、判断模块、运行调整模块、计算模块和分配模块；
55.所述电网数据库用于储存电网数据，所述电网数据包括网调、直调机组以及各地调度机组的当前时刻实际出力，机组日内发电计划出力和机组参数；
56.所述电网数据获取模块基于5g通讯技术获取所述电网数据并储存至所述电网数据库内；
57.所述数据调取模块用于从所述电网数据库中调取所需电网数据；
58.所述发电策略优化模块用于根据调取的电网数据优化能源发电策略；
59.所述判断模块用于判断优化能源发电策略后电网能否充分消纳；
60.所述运行调整模块用于调整电网运行方式；
61.所述计算模块用于计算各地网调偏差量；
62.所述分配模块用于将计算出的网调偏差量平均分配到各发电机组。
63.作为本发明的进一步优化，所述发电策略优化模块优化发电策略的具体方式是：
64.针对能源送出受限问题，进行电源-断面灵敏度分析；
65.根据灵敏度分析结果，拟定能源发电调整策略；
66.按拟定的调整策略进行模拟发电调整及安全指标分析校核，校核拟定的调整策略的合理性；
67.根据校核结果，优化发电调整策略，确定最终的发电调整方案。
68.具体来说，针对能源送出受限问题，进行电源-断面灵敏度分析，具体是针对清洁能源送出受限问题，进行电源-断面灵敏度分析；
69.根据灵敏度分析结果，拟定清洁能源发电调整策略。
70.具体为采用如下规则进行调整：
71.r1.将电源按照实时弃水、弃风或弃光的风险进行排序，并按照风险由高到低的顺序依次增加电源的发电，直至满发；
72.r2.若电源的实时弃水、弃风或弃光的风险相等，按照电源对重载送出断面的灵敏度由低到高进行排序，并按照灵敏度由低到高的顺序依次增加电源的发电，直至满发；
73.r3.若电源的实时弃水、弃风或弃光的风险相等，且电源对重载送出断面的灵敏度相等，则将发电缺额平均分配给各个电源；
74.r4.若电源无实时弃水、弃风或弃光风险时，将电源按对重载送出断面的灵敏度高低进行排序，并按照灵敏度由高到低的顺序减少电源发电直至停发。
75.需要说明的是，发电策略优化模块优化能源发电策略之前，还需要对能源送出断面重载、能源出力受限现象进行研究并挖掘输电通道送出潜力，最终的发电调整策略不能超出输电通道送出潜力的阈值。
76.基于此，挖掘输电通道送出潜力的具体方式为：
77.(一)进行能源送出断面的功率极限在线分析，具体包括：
78.a.进行清洁能源送出断面的功率极限在线分析；
79.b.确定清洁能源送出断面的实时控制限额，提取日内负荷预测数据并进行未来态潮流在线分析，评估该限额的适用时段；
80.c.校核并确认清洁能源送出断面实时控制限额及其边界条件；
81.d.设置清洁能源送出断面实时监视界面，并进行监视；
82.e.根据电源-断面灵敏度分析结论，制定清洁能源出力最大化的发电调度方案。
83.其中，进行清洁能源送出断面的功率极限在线分析的具体方式是：
84.(1)提取电网的实时潮流断面并获取电网运行数据和参数，形成电网计算数据；
85.(2)识别电网的初始安全风险，结合电源-断面灵敏度分析，确定关键的清洁能源送出断面；
86.(3)基于二分搜索法，通过逐步调整清洁能源出力、电网运行方式，同时对电网进行安全指标分析校核，确定在保证电网安全的前提下，清洁能源送出断面的功率极限；
87.(4)以清洁能源送出断面的功率极限作为该断面的实时控制限额。
88.(二)确定能源送出断面的实时控制限额，提取日内负荷预测数据并进行未来态潮流在线分析，评估该限额的适用时段；具体方式是：
89.(1)确定电网未来趋势运行方式数据；
90.(2)对实时调度计划进行合理性辨识，并对其进行自动调整；
91.(3)建立多断面有功控制模型，进行自动微调发电有功功率控制；
92.(4)进行无功电压就地控制，并分配枢纽节点无功不平衡量；
93.(5)进行潮流计算，生成用于电网未来趋势动态安全评估的潮流计算数据。
94.其中，电网未来趋势运行方式数据包括在线状态估计数据、实时调度计划数据和
超短期负荷预测数据。在线状态估计数据是根据在线获取的电网量测数据，采用统计学方法估计动态电力系统内部状态得到；实时调度计划数据是在日前调度计划的基础上，结合超短期负荷预测信息、临时检修信息和跨区电量交易申请信息，制定电网未来5min内或60min内相应时段的实时发电计划和实时联络交易计划得到；超短期负荷预测数据是利用现有的历史日负荷数据和气象数据，对电网未来5min内或60min内相应时段的负荷值进行估计，完成包括系统负荷预测和母线负荷预测的超短期负荷预测得到。
95.(三)校核并确认能源送出断面实时控制限额及其边界条件；
96.(四)设置能源送出断面实时监视界面，并进行监视；
97.(五)根据电源-断面灵敏度分析结论，制定能源出力最大化的发电调度方案。
98.作为本发明的进一步优化，数据调取模块从电网数据库调取所需电网数据时需要获得访问电网数据库的权限，获取权限通过输入用户名和密码，验证成功后即可访问电网数据库。
99.作为本发明的进一步优化，数据调取模块从所述电网数据库里电力系统的历史负荷数据库中读取各地超短期负荷，获取实时发电计划偏差量发送给所述计算模块进行计算。
100.作为本发明的进一步优化，计算模块将获取的实时发电计划偏差量代入预建立的数学模型进行计算出各地网调偏差量。
101.作为本发明的进一步优化，分配模块将计算模块计算出的网调偏差量平均分配到各发电机组。
102.通过上述说明可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明在超短期负荷信息基础上建立模型并计算，对发电机组实施联合优化调度，针对性、实用性强，填补了电网能源消纳调度专项业务的空白；适用于不同电网特点、不同消纳需求的情况，具有灵活、高效的优点，可降低电网运行风险，最大限度提高电网对能源的消纳能力，提高运行经济性。
103.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。