[发明专利]一种区域能源系统的能量流与信息流融合方法

说明书

一种可以实现面向居民侧的区域能源系统的高度集成的区域能源系统的能量流与信息流融合方法，所述区域能源系统集成有多个家庭能源网络、电力供需互动服务平台和通讯管理机，每个家庭能源网络包括家庭智慧能源网关、分布式发电设备、储能设备与用户负荷，该方法包括：家庭智慧能源网关采集用户负荷、发电设备、储能设备的信息，并将信息通过通信管理机上传至电力供需互动服务平台；电力供需互动平台根据信息、预定能量流约束条件和预定优化目标，在预定运营模式下，制定出家庭智慧能源优化协调控制策略，并将该控制策略通过通讯管理机和家庭智慧能源网关下发至发电设备、储能设备与用户负荷，以根据控制策略对发电设备、储能设备与用户负荷相互之间的能量流进行控制。

技术领域

本发明一般地涉及电力系统的能量流及信息流融合领域，具体涉及一种区域能源系统的能量流与信息流融合方法。

背景技术

电网信息物理融合系统(cyber-physical system，CPS)交互建模方法可以反映电力系统中信息流与能量流的相互作用机理，通过搭建电网CPS信息-物理耦合架构，CPS子模块的基元模型与电力系统中的电气设备进行电气连接与逻辑连接，形成整体的电网信息物理融合系统，为电力系统优化控制、可靠性分析等提供了新的框架与技术基础。

目前研究成果主要涉及电力系统的能量流及信息流融合方法及交互机制，即考虑传统发电机组与负荷之间的信息-物理连接关系，但是现有技术未涉及包含分布式光伏发电等新型能源和储能设备的面向居民侧的区域能源系统的能量流与信息流融合方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种区域能源系统的能量流与信息流融合方法，该方法可以实现面向居民侧的区域能源系统的高度集成。

根据本发明的区域能源系统的能量流与信息流融合方法，所述区域能源系统包括多个家庭能源网络、电力供需互动服务平台以及通讯管理机，每个所述家庭能源网络包括家庭智慧能源网关、分布式发电设备、储能设备与用户负荷，所述方法包括：

所述家庭智慧能源网关采集所述用户负荷、所述分布式发电设备、所述储能设备的信息，并将所述信息通过所述通信管理机上传至所述电力供需互动服务平台；

所述电力供需互动平台根据所述信息、预定能量流约束条件和预定优化目标，在预定运营模式下，制定出家庭智慧能源优化协调控制策略，并将该控制策略通过所述通讯管理机和所述家庭智慧能源网关下发至所述分布式发电设备、所述储能设备与所述用户负荷，以根据所述控制策略对所述分布式发电设备、所述储能设备与所述用户负荷相互之间的能量流进行控制。

优选地，所述预定能量流约束条件包括所述分布式发电设备、所述储能设备、所述用户负荷之间的能量流的流向及时间段。

优选地，所述预定优化目标包括最小化所述家庭能源网络的运行费用、最大化所述用户负荷的用能效率、最大化所述分布式发电设备的利用率。

优选地，所述预定运营模式为全额上网模式，在该模式下，所述分布式发电设备所提供的电能全部送入电网；所述储能设备在低谷电价时段从所述电网充电，并在高峰电价时段为所述用户负荷供电。

优选地，所述预定运营模式为自发自用、余电上网模式下，在该模式下，所述分布式发电设备所提供的电能优先发送至所述用户负荷，多余电能储存在所述储能设备中，若所述储能设备容量有限，无法消纳全部所述电能，则将多余电能提供给电网，获取电价收益；所述储能设备首先储存所述分布式发电设备所提供的电能，若有多余容量则在低谷电价时段储存所述电网的电能，并在所述分布式发电设备的电能不足或在所述电网的高峰电价时段释放电能供所述用户负荷使用；在所述分布式发电设备及所述储能设备不足以满足用户用电需求的情况下，所述电网向所述用户负荷提供电能。

优选地，所述上传的信息包括所述用户负荷、所述分布式发电设备、所述储能设备的电量数据或者状态数据。