本發(fā)明涉及園區(qū)綠色能源消納與管理方法，屬于電力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、發(fā)展和壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)是推動我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措，實現(xiàn)充分消納則是清潔能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵保障。

2、隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的日益關(guān)注，綠色能源已成為未來能源發(fā)展的重要方向。工業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)作為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要載體，其能源消納方式對于推動綠色能源發(fā)展具有重要意義。因此，研究園區(qū)綠色能源消納及智能微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，不僅有助于提升園區(qū)的能源利用效率，還能為整個社會的綠色能源發(fā)展提供有力支撐。

3、在中國，隨著國家對可再生能源和綠色發(fā)展的持續(xù)推動，園區(qū)綠色能源消納技術(shù)的研究與應(yīng)用得到了快速發(fā)展。眾多學(xué)者和機(jī)構(gòu)針對園區(qū)能源結(jié)構(gòu)、能源管理、儲能技術(shù)等方面進(jìn)行了深入研究。

4、工業(yè)園區(qū)綠色能源消納技術(shù)的研究現(xiàn)狀呈現(xiàn)出積極的發(fā)展趨勢。通過廣泛的文獻(xiàn)綜述和案例分析，可以看出這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的研究成果。目前，工業(yè)園區(qū)綠色能源消納技術(shù)的研究主要關(guān)注能源的高效利用、環(huán)境污染的降低以及系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。但是現(xiàn)有技術(shù)均以自建新能源發(fā)電為獨立的管理單元，無法與電網(wǎng)進(jìn)行交互和統(tǒng)一管理，這種情況下如何實現(xiàn)園區(qū)新能源的消納和使用成了新的技術(shù)難題。

5、公告號為“cn117175694b”的發(fā)明專利公開了一種基于新能源消納的微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法，包括以下步驟：提取能源數(shù)據(jù)中的風(fēng)電數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)；得到分布式能源的預(yù)測風(fēng)電數(shù)據(jù)和負(fù)荷側(cè)資源的預(yù)測需求數(shù)據(jù)；生成微電網(wǎng)電力調(diào)度策略；實施微電網(wǎng)的電力分配；對調(diào)度策略進(jìn)行評估優(yōu)化；將優(yōu)化后的調(diào)度策略重新應(yīng)用于微電網(wǎng)，直至實現(xiàn)最優(yōu)的調(diào)度策略。本發(fā)明通過精確預(yù)測和優(yōu)化電力需求與風(fēng)電供應(yīng)，使得可以提升能源的使用效率，并且通過優(yōu)化風(fēng)電和負(fù)荷資源的調(diào)度策略，有效推動了綠色能源的利用，減緩了環(huán)境壓力，助力可持續(xù)發(fā)展，從而提升了微電網(wǎng)的智能化水平，進(jìn)而提高運行效率，降低管理成本。

6、但是上述方案中以自建新能源發(fā)電為獨立的管理單元，無法與主電網(wǎng)進(jìn)行交互和統(tǒng)一管理，使得管理難度加大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一方面，本發(fā)明提供了一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法，包括以下步驟：

4、預(yù)測園區(qū)內(nèi)的用電負(fù)荷，并基于預(yù)測的用電負(fù)荷構(gòu)建園區(qū)微電網(wǎng)；

5、電網(wǎng)正常運行時，園區(qū)微電網(wǎng)并入電網(wǎng)，優(yōu)先使用電網(wǎng)作為園區(qū)負(fù)載，其次采用園區(qū)微電網(wǎng)內(nèi)的綠色能源作為負(fù)載補(bǔ)充，并將綠色能源產(chǎn)生的余電儲存至園區(qū)微電網(wǎng)的儲能電池中；

6、當(dāng)電網(wǎng)運行異常時，園區(qū)微電網(wǎng)脫離電網(wǎng)獨立作為園區(qū)負(fù)載，由儲能電池作為負(fù)載，并將園區(qū)微電網(wǎng)的綠色能源作為負(fù)載補(bǔ)充，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常時，園區(qū)微電網(wǎng)重新并入電網(wǎng)。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，所述通過負(fù)荷自然增長率法對園區(qū)內(nèi)的用電負(fù)荷預(yù)測進(jìn)行規(guī)劃，具體為：

8、通過園區(qū)歷年負(fù)荷增長情況，計算歷史年負(fù)荷逐年增長率，確定規(guī)劃年的負(fù)荷增長率，從而得到規(guī)劃年的用電負(fù)荷。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，所述園區(qū)微電網(wǎng)包括儲能電池、儲能變流器、并離網(wǎng)配電、分布式能源組成，其中分布式能源包括綠色能源以及非綠色能源；

10、當(dāng)電網(wǎng)運行異常時，園區(qū)微電網(wǎng)脫離電網(wǎng)獨立作為園區(qū)負(fù)載，由儲能電池作為負(fù)載，并將園區(qū)微電網(wǎng)的綠色能源作為負(fù)載補(bǔ)充，電力不足時由非綠色能源進(jìn)行補(bǔ)充。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，當(dāng)園區(qū)微電網(wǎng)脫離電網(wǎng)獨立運行時，所述儲能變流器采用v/f控制方式保持微電網(wǎng)穩(wěn)定運行，具體步驟為：

12、所述儲能變流器采用雙閉環(huán)控制，分為電流內(nèi)環(huán)以及電壓外環(huán)，電壓外環(huán)通過交流測輸出電壓值與預(yù)設(shè)的參考電壓值進(jìn)行差值比對后進(jìn)行pi控制，得到電壓內(nèi)環(huán)的參考電流值，具體如下式所示：

13、

14、

15、其中：idref、fqref分別為dq軸參考電流值；udref、uqref分別為dq軸的參考電壓值；ud、uq分別為交流測dq軸的輸出電壓值；kp1、ki1分別為電壓外環(huán)d軸的pi控制比例系數(shù)、積分系數(shù)；kp3、ki3分別為電壓外環(huán)q軸的pi控制比例系數(shù)、積分系數(shù)；s為系統(tǒng)函數(shù)；

16、電流內(nèi)環(huán)通過交流測輸出的電流值與參考電流值進(jìn)行差值比對后進(jìn)行pi控制，得到原始輸出電壓分量，具體如下式所示：

17、

18、

19、其中：ud1、uq1分別為dq軸的原始輸出電壓分量；id、iq分別為交流測dq軸的輸出電流；kp2、ki2分別為電流內(nèi)環(huán)d軸的pi控制比例系數(shù)、積分系數(shù)；kp4、ki4分別為電流內(nèi)環(huán)q軸的pi控制比例系數(shù)、積分系數(shù)；

20、原始輸出電壓分量通過坐標(biāo)軸變換為三相交流電壓，再經(jīng)過svpwm產(chǎn)生驅(qū)動信號，逆變輸出三相交流電。

21、作為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，園區(qū)微電網(wǎng)并入電網(wǎng)時，所述儲能變流器采用微源的工作模式提供電能輸出，在該工作模式下儲能變流器采用p/q控制方式。

22、作為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，所述儲能變流器具備虛擬同步機(jī)功能。

23、作為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，所述儲能電池采用磷酸鐵鋰電池。

24、另一方面，本發(fā)明還提供了一種園區(qū)綠色能源消納與管理系統(tǒng)，包括園區(qū)微電網(wǎng)構(gòu)建模塊、園區(qū)微電網(wǎng)并網(wǎng)管理模塊以及園區(qū)微電網(wǎng)離網(wǎng)管理模塊；

25、所述園區(qū)微電網(wǎng)構(gòu)建模塊用于預(yù)測園區(qū)內(nèi)的用電負(fù)荷，并基于預(yù)測的用電負(fù)荷構(gòu)建園區(qū)微電網(wǎng)；

26、所述園區(qū)微電網(wǎng)并網(wǎng)管理模塊用于當(dāng)電網(wǎng)正常運行時，使園區(qū)微電網(wǎng)并入電網(wǎng)，優(yōu)先使用電網(wǎng)作為園區(qū)負(fù)載，其次采用園區(qū)微電網(wǎng)內(nèi)的綠色能源作為負(fù)載補(bǔ)充，并將綠色能源產(chǎn)生的余電儲存至園區(qū)微電網(wǎng)的儲能電池中；

27、所述園區(qū)微電網(wǎng)并網(wǎng)管理模塊微電網(wǎng)離網(wǎng)調(diào)度模塊用于當(dāng)所述當(dāng)電網(wǎng)運行異常時，使園區(qū)微電網(wǎng)脫離電網(wǎng)獨立作為園區(qū)負(fù)載，由儲能電池作為負(fù)載，并將園區(qū)微電網(wǎng)的綠色能源作為負(fù)載補(bǔ)充，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常時，園區(qū)微電網(wǎng)重新并入電網(wǎng)。

28、再一方面，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如本發(fā)明任一實施例所述的方法。

29、再一方面，本發(fā)明還提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如本發(fā)明任一實施例所述的方法。

30、本發(fā)明具有如下有益效果：

31、1、本發(fā)明基于微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)園區(qū)對各種能源的有效調(diào)度和控制，提高能源利用效率，降低能源浪費，同時微電網(wǎng)與主電網(wǎng)的互動能力，能夠增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，為工業(yè)園區(qū)的正常運營提供強(qiáng)有力的保障。

技術(shù)特征：

1.一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法，其特征在于，所述通過負(fù)荷自然增長率法對園區(qū)內(nèi)的用電負(fù)荷預(yù)測進(jìn)行規(guī)劃，具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法，其特征在于，所述園區(qū)微電網(wǎng)包括儲能電池、儲能變流器、并離網(wǎng)配電、分布式能源組成，其中分布式能源包括綠色能源以及非綠色能源；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法，其特征在于，當(dāng)園區(qū)微電網(wǎng)脫離電網(wǎng)獨立運行時，所述儲能變流器采用v/f控制方式保持微電網(wǎng)穩(wěn)定運行，具體步驟為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法，其特征在于，園區(qū)微電網(wǎng)并入電網(wǎng)時，所述儲能變流器采用微源的工作模式提供電能輸出，在該工作模式下儲能變流器采用p/q控制方式。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法，其特征在于，所述儲能變流器具備虛擬同步機(jī)功能。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法，其特征在于，所述儲能電池采用磷酸鐵鋰電池。

8.一種園區(qū)綠色能源消納與管理系統(tǒng)，其特征在于，包括園區(qū)微電網(wǎng)構(gòu)建模塊、園區(qū)微電網(wǎng)并網(wǎng)管理模塊以及園區(qū)微電網(wǎng)離網(wǎng)管理模塊；

9.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項所述的方法。

10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種園區(qū)綠色能源消納與管理方法，包括以下步驟：預(yù)測園區(qū)內(nèi)的用電負(fù)荷，并基于預(yù)測的用電負(fù)荷構(gòu)建園區(qū)微電網(wǎng)；電網(wǎng)正常運行時，園區(qū)微電網(wǎng)并入電網(wǎng)，優(yōu)先使用電網(wǎng)作為園區(qū)負(fù)載，其次采用園區(qū)微電網(wǎng)內(nèi)的綠色能源作為負(fù)載補(bǔ)充，并將綠色能源產(chǎn)生的余電儲存至園區(qū)微電網(wǎng)的儲能電池中；當(dāng)電網(wǎng)運行異常時，園區(qū)微電網(wǎng)脫離電網(wǎng)獨立作為園區(qū)負(fù)載，由儲能電池作為負(fù)載，并將園區(qū)微電網(wǎng)的綠色能源作為負(fù)載補(bǔ)充，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常時，園區(qū)微電網(wǎng)重新并入電網(wǎng)。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)琦,程樹英,林聰友,張鴻昌,姚澤瑋,吳正田,李榕桂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建網(wǎng)能科技開發(fā)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17