一种分布式能源管理系统及方法与流程

本发明涉及能源管理，尤其涉及一种分布式能源管理系统及方法。

背景技术：

1、随着智能电网技术概念的提出，分布式发电和微电网技术的发展，部分用电区域可以脱离城市电力系统，形成电力孤岛，通过分布式发电机供电实现电力的自给自足，这使得需要一种对电力孤岛中各能源合理利用和并管理的系统，以确保电力孤岛中的电力系统安全正常的运行。

2、中国专利公开号：cn103577891b，公开了一种含分布式电源的多孤岛微网优化合作运行方法，包括，考虑在系统中无储能设备的条件下，依据线路网损及可靠性等因素，生成网络拓扑矩阵。以dgs为根节点生成最小生成树，并以各树权值和最小为依据，分配dgs为重要负荷供电，并以此为中心形成新的微网拓扑结构，进而实现了多微网内能量的协作优化调度。该发明仅解决了对微电网之间的能源分配，无法实现对孤岛电网之间的能源的动态分配，存在能源管理效率低，能源管理方案安全性低的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种分布式能源管理系统及方法，用以克服现有技术中能源管理效率低，能源管理方案安全性低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种分布式能源管理系统，包括：

3、第一获取模块，用以获取用电区域采集周期内的用电总量，并计算采集周期内的平均用电量；

4、第二获取模块，用以获取储能装置的储能参数、发电装置的额定功率、发电装置的总功率和发电装置的环境参数;

5、分析模块，用以根据用电区域的平均用电量、光伏发电机的额定功率和光伏电机的环境参数对储能装置和发电装置的放电量进行分析，以得到多组有效放电量；所述分析模块设有第一分析单元，用以根据光伏发电机的光照强度统计采集周期内的光照时间，并根据光照时间、光照强度和光伏发电机的额定功率计算光伏发电量；所述分析模块还设有第二分析单元，用以根据光伏发电量和平均用电量对燃气发电机的放电参数进行计算；所述分析模块还设有储能分配单元，用以对储能装置的总电荷容量进行分配，以形成常用电荷容量和应急电荷容量；所述分析模块还设有第三分析单元，用以根据燃气发电机的放电参数、光伏发电量和常用电荷容量分析储能装置和发电装置的放电量；所述分析模块还设有过滤单元，用以根据平均用电量对储能装置和发电装置的放电量进行过滤操作，以得到多组有效放电量；所述分析模块还设有迭代单元，用以统计所述第三分析单元对放电量的分析次数，并根据分析次数对储能装置和发电装置的放电量的操作方式进行判断；

6、输出模块，用以根据有效放电量计算能源利用率，并将能源利用率最高的有效放电量输出为管理方案；

7、调整优化模块，用以根据燃气发电机的环境温度对放电参数进行调整，还用以根据储能装置的储能参数对燃气发电机的放电参数的调整过程进行优化，还用以根据能源利用率最高的有效放电量对储能装置的总电荷容量分配的分配过程进行调整。

8、进一步地，所述第一分析单元根据光伏发电机的光照强度与预设光强进行比对，并根据比对结果统计光照时间，其中：

9、当i≥i＇时，所述第一分析单元统计光照强度大于预设光强的时间长度作为光照时间；

10、当i小于i＇时，所述第一分析单元不对光照时间进行统计；

11、其中，i表示光照强度，i＇表示预设光强，其取值范围为0＜i＇≤20lux；

12、所述第一分析单元根据光照时间、光照强度和光伏发电机的额定功率通过光伏发电量计算公式计算光伏发电量，所述第一分析单元设有光伏发电量计算公式如下：

13、e光=t/d×p光×i/i＇×m

14、其中，e光表示光伏发电量，t表示光照时间，d表示采集周期的天数，p光表示光伏发电机的额定功率，m表示设置的光伏发电机的数量。

15、进一步地，所述第二分析单元根据光伏发电量和平均用电量通过放电参数公式对燃气发电机的放电参数进行计算，所述第二分析单元设有放电参数公式如下：

16、e参=e需-e光

17、其中，e参表示燃气发电机的放电参数，e光表示平均用电量。

18、进一步地，所述储能分配单元根据储能分配参数通过储能分配公式对储能装置的总电荷容量进行分配，得到常用电荷容量和应急电荷容量，所述储能分配单元设有储能分配公式如下：

19、q常=q总×α

20、q急=q总-q常

21、其中，q常表示储能装置的常用电荷容量，q总表示储能装置的总电荷容量，α表示储能分配参数，其取值范围为：0.5＜α＜1，q急表示储能装置的应急电荷容量。

22、进一步地，所述第三分析单元根据燃气发电机的放电参数、光伏发电量和常用电荷容量通过放电量分析公式分析储能装置和发电装置的放电量，所述第三分析单元设有放电量分析公式如下：

23、ei=sia×dib

24、si=e参/n

25、di=e参-q常

26、s(i+1)=(1-ρ)si

27、e燃=ei-e光-q常×a

28、e储=ei-e燃-e光

29、其中，ei表示装置放电总量，si表示第一放电总量参数，di表示第二放电总量参数，i表示分析次数，i∈n+，a表示第一影响系数，其取值范围为：0≤a≤1，b表示第二影响系数，其取值范围为：0≤b≤1，且a+b＞0，n表示设置的燃气发电机数量，ρ表示第一放电总量参数的损失度，其取值范围为：0＜ρ＜1，e燃表示燃气发电机的放电量，e储表示储能装置的放电量。

30、进一步地，所述过滤单元计算装置放电总量和平均用电量的比值，并将计算结果与过滤阈值进行比对，根据比对结果对储能装置和发电装置的放电量进行过滤操作，其中：

31、当e1≤ei/e需≤e2时，所述过滤单元将装置放电总量ei作为有效放电量；

32、当ei/e需＜e1或ei/e需＞e2时，所述过滤单元不对装置放电总量进行过滤；

33、其中，e1表示第一过滤阈值，其取值范围为：0＜e1≤1，e2表示第二过滤阈值，其取值范围为：1＜e2≤1.5。

34、进一步地，所述输出模块根据有效放电量通过能源利用率计算公式计算能源利用率，所述输出模块设有能源利用率计算公式如下：

35、η=(e燃+e光+e储)/[e燃/p额×p总+e光+e储/(1-c)]

36、其中，p总表示燃气发电机的总功率，c表示储能装置的储能损失率，其取值范围为0＜c≤0.05。

37、进一步地，所述调整优化模块设有分析调整单元，其用以根据燃气发电机的环境温度计算燃气发电机的安全系数，并根据安全系数对放电参数进行调整，调整后的放电参数为e参＇，设定e参＇=e需×h-e光，其中，h表示燃气发电机的安全系数，所述分析调整单元设有安全系数计算公式如下：

38、h=e需/[c燃×m燃×(t1-t）×p额/(p总-p额)]

39、其中，c表示燃气发电机材料的比热容，m表示燃气发电机的质量，t1表示燃气发电机的温度阈值，其取值范围为500℃≤t1≤800℃，t表示燃气发电机的环境温度；

40、所述调整优化模块设有调整优化单元，其用以根据常用电荷余量和常用电荷容量对燃气发电机的放电参数的调整过程进行优化，优化后的燃气发电机的放电参数为e参＂，设定e参＂=e参＇×q余/q常。

41、进一步地，所述调整优化模块设有参数调整单元，其用以根据能源利用率最高的有效放电量对储能分配参数进行调整，调整后的储能分配参数为α＇，设定α＇=α×e需/(e燃+e光+e储)。

42、另一方面，本发明还提供一种分布式能源管理方法，包括：

43、步骤s1，获取用电区域采集周期内的用电总量，并计算采集周期内的平均用电量；

44、步骤s2，获取光伏发电机的额定功率和环境参数，并统计光照时间，以计算光伏发电量；

45、步骤s3，获取储能装置的储能参数、燃气发电机的额定功率、燃气发电机的总功率和燃气发电机的环境温度，并对储能装置的储能参数进行储能分配，以得到常用电荷容量和应急电荷容量；

46、步骤s4，根据光伏发电量和平均用电量计算燃气发电机的放电参数；

47、步骤s5，根据燃气发电机的放电参数、光伏发电量和常用电荷容量分析储能装置和发电装置的放电量，并过滤出有效放电量；

48、步骤s6，统计步骤s5对放电量的分析次数，并根据分析次数对步骤s5进行迭代操作；

49、步骤s7，计算有效放电量通过能源利用率，并将能源利用率最高的有效放电量输出为管理方案；

50、步骤s8，根据燃气发电机的环境温度对放电参数进行调整；

51、步骤s9，根据储能装置的常用电荷余量和常用电荷容量对燃气发电机的放电参数的调整过程进行优化；

52、步骤s10，根据能源利用率最高的有效放电量对储能装置的总电荷容量分配的分配过程进行调整。

53、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过所述第一获取模块获取用电区域的用电量，以计算平均用电量，从而提高系统对用电量的分析效率，提高对电能的管理效率；通过所述第二获取模块对各装置参数和环境参数的获取，以提高参数获取的准确度，从而提高系统分析的准确度，提高系统对电能的管理效率和安全度，通过所述分析模块对平均用电量、光伏发电机的额定功率和光伏电机的环境参数的分析，以分析出各装置的放电量，得到有效放电量，从而提高系统对电能的管理效率，提高系统安全度，通过所述输出模块对有效放电量的分析，以计算能源利用率，并将能源利用率最高的有效放电量输出为管理方案，从而提高系统对电能的管理效率和安全度，提高系统管理电能的准确度，降低能源的损耗，通过所述调整优化模块对燃气发电机的环境温度的分析，以放电参数进行调整，从而提高系统对放电量分析的准确度，进而提高系统对电能的管理效率和安全度，通过所述调整优化模块对储能装置的储能参数的分析，以对放电参数的调整过程进行优化，从而提高系统对放电量分析的准确度，进而提高系统对电能的管理效率和安全度，通过所述调整优化模块对能源利用率最高的有效放电量的分析，以对储能装置的总电荷容量的分配过程进行调整，从而提高系统对放电量分析的准确度，进而提高系统对电能的管理效率和安全度。