本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，具體為一種智能微網(wǎng)新能源集中調(diào)度系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、微網(wǎng)是指一種小規(guī)模的電力系統(tǒng)，在本地范圍內(nèi)可以獨(dú)立進(jìn)行供電和負(fù)荷管理，其主要功能是支持多種類型的能源，包括傳統(tǒng)能源和可再生能源的集成和調(diào)度，微網(wǎng)的新能源通常指的是以可再生能源為主的電力來源，例如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等，這些能源具有可再生、環(huán)境友好和低排放等優(yōu)點(diǎn)，通過使用低排放的可再生能源，微網(wǎng)能夠顯著減少溫室氣體的排放，有助于應(yīng)對(duì)全球氣候變化，此外，微網(wǎng)配合儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠減少電力波動(dòng)，提高電力質(zhì)量，進(jìn)一步降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

2、目前在進(jìn)行微網(wǎng)新能源調(diào)度時(shí)，依賴于海量的數(shù)據(jù)，包括負(fù)荷預(yù)測、氣象數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)，在數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況下，調(diào)度策略可能不合理，這會(huì)導(dǎo)致不必要的能源損失和經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種智能微網(wǎng)新能源集中調(diào)度系統(tǒng)，具備通過數(shù)據(jù)采集模塊利用傳感器采集太陽能發(fā)電量數(shù)據(jù)、風(fēng)力發(fā)電量數(shù)據(jù)、電池儲(chǔ)能狀態(tài)、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流、電網(wǎng)功率、環(huán)境溫度以及環(huán)境濕度，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)通過算法公式進(jìn)行數(shù)據(jù)異常值檢測、數(shù)據(jù)缺失值處理、數(shù)據(jù)去噪以及數(shù)據(jù)歸一化處理，決策支持模塊基于處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測，提供決策依據(jù)，并通過算法公式進(jìn)行短期負(fù)荷預(yù)測、中期負(fù)荷預(yù)測、能源供應(yīng)預(yù)測以及經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化，并生成決策建議，調(diào)度控制模塊根據(jù)決策支持模塊的建議，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)度與控制，計(jì)算實(shí)時(shí)功率調(diào)度，并將調(diào)度指令和控制執(zhí)行結(jié)果傳輸至監(jiān)測反饋模塊，監(jiān)測反饋模塊持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行效率、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及事故報(bào)警信息，并將監(jiān)測結(jié)果反饋至數(shù)據(jù)采集模塊，形成閉環(huán)控制，通過上述模塊的結(jié)合，準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，合理布置調(diào)度策略，避免了不必要的能源損失和經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，解決了上述問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種智能微網(wǎng)新能源集中調(diào)度系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、決策支持模塊、調(diào)度控制模塊以及監(jiān)測反饋模塊；

5、所述數(shù)據(jù)采集模塊通過傳感器采集太陽能發(fā)電量數(shù)據(jù)、風(fēng)力發(fā)電量數(shù)據(jù)、電池儲(chǔ)能狀態(tài)、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流、電網(wǎng)功率、環(huán)境溫度以及環(huán)境濕度，并將上述采集數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；

6、所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)通過算法公式進(jìn)行數(shù)據(jù)異常值檢測、數(shù)據(jù)缺失值處理、數(shù)據(jù)去噪以及數(shù)據(jù)歸一化處理，并將處理后數(shù)據(jù)傳輸至決策支持模塊；

7、所述決策支持模塊基于處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測，提供決策依據(jù)，并通過算法公式進(jìn)行短期負(fù)荷預(yù)測、中期負(fù)荷預(yù)測、能源供應(yīng)預(yù)測以及經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化，并生成決策建議傳遞給調(diào)度控制模塊；

8、所述調(diào)度控制模塊根據(jù)決策支持模塊的建議，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)度與控制，計(jì)算實(shí)時(shí)功率調(diào)度，并將調(diào)度指令和控制執(zhí)行結(jié)果傳輸至監(jiān)測反饋模塊；

9、所述監(jiān)測反饋模塊持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行效率、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及事故報(bào)警信息，并將監(jiān)測結(jié)果反饋至數(shù)據(jù)采集模塊，形成閉環(huán)控制。

10、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)通過算法公式進(jìn)行數(shù)據(jù)異常值檢測，數(shù)據(jù)異常值檢測公式如下所示：

11、

12、公式中，表示異常值檢測數(shù)據(jù)，表示觀測值，指需要判斷是否為異常值的數(shù)據(jù)點(diǎn)，表示樣本均值，代表數(shù)據(jù)集的平均水平，計(jì)算方式是所有數(shù)據(jù)點(diǎn)求和后平均，表示樣本標(biāo)準(zhǔn)差，反映數(shù)據(jù)集的離散程度，計(jì)算時(shí)取每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與均值的差的平方，計(jì)算均值后再開方，當(dāng)?shù)慕^對(duì)值大于3時(shí)，該數(shù)據(jù)點(diǎn)被認(rèn)為是異常值。

13、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)通過算法公式進(jìn)行數(shù)據(jù)缺失值處理，數(shù)據(jù)缺失值處理公式如下所示：

14、

15、公式中，表示填充后的數(shù)據(jù)值，表示非缺失值的數(shù)量，表示每一個(gè)已知數(shù)據(jù)值。

16、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)通過算法公式進(jìn)行數(shù)據(jù)去噪，數(shù)據(jù)去噪公式如下所示：

17、

18、公式中，表示第個(gè)位置的滑動(dòng)平均值，表示滑動(dòng)窗口的大小，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的平滑值是近個(gè)時(shí)間點(diǎn)的平均，用于減小隨機(jī)噪聲的影響。

19、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)通過算法公式進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化，數(shù)據(jù)歸一化公式如下所示：

20、

21、公式中，表示歸一后數(shù)據(jù)，表示原始數(shù)據(jù)值，與表示數(shù)據(jù)集中的最小值和最大值，該公式將原始數(shù)據(jù)縮放到?[0,?1]?的范圍，消除不同特征之間的量級(jí)差異。

22、優(yōu)選的，所述決策支持模塊基于處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測，提供決策依據(jù)，并通過算法公式進(jìn)行短期負(fù)荷預(yù)測，計(jì)算公式如下所示：

23、

24、公式中，表示短期負(fù)荷預(yù)測的目標(biāo)變量，表示常數(shù)項(xiàng)，表示自回歸系數(shù)，表示滑動(dòng)平均系數(shù)，表示誤差項(xiàng)。

25、優(yōu)選的，所述決策支持模塊基于處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測，提供決策依據(jù)，并通過算法公式進(jìn)行中期負(fù)荷預(yù)測，計(jì)算公式如下所示：

26、

27、公式中，表示中期負(fù)荷預(yù)測，表示截距項(xiàng)，表示各自特征的回歸系數(shù)，表示自變量，表示誤差項(xiàng)。

28、優(yōu)選的，所述決策支持模塊基于處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測，提供決策依據(jù)，并通過算法公式進(jìn)行能源供應(yīng)預(yù)測，計(jì)算公式如下所示：

29、

30、公式中，表示能源供應(yīng)預(yù)測，表示激活函數(shù)，表示權(quán)重矩陣，表示連接各層節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，表示輸入特征，表示偏置項(xiàng)。

31、優(yōu)選的，所述決策支持模塊基于處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測，提供決策依據(jù)，并通過算法公式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化，計(jì)算公式如下所示：

32、

33、公式中，表示經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化，表示第種電源的單位成本，表示第種電源的發(fā)電功率。

34、優(yōu)選的，所述調(diào)度控制模塊根據(jù)決策支持模塊的建議，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)度與控制，計(jì)算實(shí)時(shí)功率調(diào)度，計(jì)算公式如下所示：

35、

36、公式中，表示實(shí)時(shí)功率調(diào)度，表示第種電源的單位成本，表示第種電源的發(fā)電功率，表示第種電源的單位排放成本。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種智能微網(wǎng)新能源集中調(diào)度系統(tǒng)，具備以下有益效果：

38、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集模塊利用傳感器采集太陽能發(fā)電量數(shù)據(jù)、風(fēng)力發(fā)電量數(shù)據(jù)、電池儲(chǔ)能狀態(tài)、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流、電網(wǎng)功率、環(huán)境溫度以及環(huán)境濕度，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)通過算法公式進(jìn)行數(shù)據(jù)異常值檢測、數(shù)據(jù)缺失值處理、數(shù)據(jù)去噪以及數(shù)據(jù)歸一化處理，決策支持模塊基于處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測，提供決策依據(jù)，并通過算法公式進(jìn)行短期負(fù)荷預(yù)測、中期負(fù)荷預(yù)測、能源供應(yīng)預(yù)測以及經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化，并生成決策建議，調(diào)度控制模塊根據(jù)決策支持模塊的建議，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)度與控制，計(jì)算實(shí)時(shí)功率調(diào)度，并將調(diào)度指令和控制執(zhí)行結(jié)果傳輸至監(jiān)測反饋模塊，監(jiān)測反饋模塊持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行效率、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及事故報(bào)警信息，并將監(jiān)測結(jié)果反饋至數(shù)據(jù)采集模塊，形成閉環(huán)控制，通過上述模塊的結(jié)合，準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，合理布置調(diào)度策略，避免了不必要的能源損失和經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。