技术领域
[0001] 本公开涉及新能源领域，更具体地讲，涉及一种工业园区的配用电系统。
相关背景技术
[0002] 可再生能源资源丰富、分布面积广阔、发电并网形式多样，接入电网电压等级复杂，与工业园区配用电系统多主体常通过较长的联络线和变电站互联。相对分散接入的负荷和分布式电源，造成了其互动能力弱，协同和优化控制困难，使得分布式可再生能源发电的就近消纳尤其困难。针对工业园区风力发电与光伏发电装置布局灵活、空间分散的特点，开发园区内光伏、风能储量估计方法，考虑负荷特性变化特点，建立最高效的需求负荷模型，既能有效供应园区用电需求，也能最大化发挥配用电系统的性能成为亟待解决的技术问题。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0035] 需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0036] 需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0037] 图1是根据本公开的实施例的工业园区的配用电系统的结构示意图。如图1所示，该工业园区的配用电系统包括：
[0038] 多个配用电设备、能量路由器、负载以及制氢设备，所述配用电设备包括多个光伏发电机组、多个风力发电机组、多个储能设备；
[0039] 所述能量路由器包括直流母线、多个配用电设备路由端口、多个负载路由端口、储能路由端口、制氢路由端口以及能量控制器；所述多个配用电设备路由端口、多个负载路由端口、储能路由端口以及制氢路由端口均分别与所述直流母线以及能量控制器连接；所述多个配用电设备路由端口、多个负载路由端口、储能路由端口以及制氢路由端口分别对应与多个所述配用电设备、多个所述负载、储能设备以及制氢设备连接；
[0040] 所述能量控制器用于根据多个所述负载以及制氢设备的用电需求量，利用预设的优化算法确定与所述多个配用电设备路由端口分别对应连接的多个配用电设备的最优供电比例，并根据所述多个配用电设备的最优供电比例对应控制所述多个配用电设备工作；
[0041] 其中，所述优化算法在所述工业园区的配用电系统的有效剩余寿命与在多个所述配用电设备的整体能量转换效率联合最优时收敛；所述工业园区的配用电系统的有效剩余寿命为所述多个配用电设备路由端口、多个负载路由端口、储能路由端口以及制氢路由端口的剩余寿命中的最小者；多个所述配用电设备的整体能量转换效率为各配用电设备在当前控制周期的最大发电量、所述优化算法生成的待寻优供电比例、以及对应连接的配用电设备路由端口的能量转换效率之间乘积的和值与各配用电设备在当前控制周期的最大发电量的总量之间的比值；所述优化算法的约束条件为所述多个配用电设备在当前控制周期的最大发电量、所述优
[0042] 化算法生成的待寻优供电比例、以及对应连接的配用电设备路由端口的能量转换效率之间乘5积的和值大于或者等于所述制氢路由端口以及多个负载路由端口的用电需求量。
[0043] 本实施例通过利用预设的优化算法确定各配用电设备的最优供电比例；所述优化算法在所述工业园区的配用电系统的有效剩余寿命与在多个所述配用电设备的整体能量转换效率联合最优时收敛，所述工业园区的配用电系统的有效剩余寿命为所述多个配用电设备路由端口、多个负载路由端口、储能路由端口以及制氢路由端口的剩余寿命中的最小者，所述优化算法0的约束条件为能量路由器的实际供电量大于或者等于所述制氢路由端口以及多个负载路由端
[0044] 口的用电需求量，由此实现在满足能量需求供应的前提下，最小化损耗能量路由器的有效剩余寿命，最大化多个所述配用电设备的整体能量转换效率，从而最大化发挥配用电系统的性能。
[0045] 上述该工业园区的配用电系统还存在以下多种优选实施例中的至少一种：5第一种优选实施例：所述工业园区的配用电系统的有效剩余寿命与在多个所述配用
[0046] 电设备的整体能量转换效率联合最优为所述工业园区的配用电系统的有效剩余寿命与在多个所述配用电设备的整体能量转换效率联合同时达到最大。
[0047] 第二种优选实施例：所述多个配用电设备的能量转换效率随着所述多个配用电设备
[0048] 的供电比例改变而变化；
[0049] 0所述能量控制器具体用于：
[0050] 计算所述风电发电设备在当前控制周期的最大发电量、第一待寻优供电比例以及第一能量转换效率的乘积，作为所述风电发电设备的实际供电量；
[0051] 计算所述光伏发电设备在当前控制周期的最大发电量、第二待寻优供电比例以及第
[0052] 二能量转换效率的乘积，作为所述光伏发电设备的实际供电量；
[0053] 5计算所述储能设备在当前控制周期的最大发电量、第三待寻优供电比例以及第三能
[0054] 量转换效率的乘积，作为所述储能设备的实际供电量；
[0055] 计算所述光伏发电设备、所述风力发电机组以及所述储能设备的实际供电量的第一和值；
[0056] 计算所述光伏发电设备、所述风力发电机组以及所述储能设备在当前控制周期的最0大发电量的第二和值；
[0057] 将所述第一和值与第二和值之间的比值作为多个所述配用电设备的整体能量转换效率，所述优化算法的每个个体为所述第一待寻优供电比例、第二待寻优供电比例、第三待寻优供电比例组成的向量，所述每个个体的维数与多个所述配用电设备的个数相等；
[0058] 所述优化算法在所述配用电系统的有效剩余寿命与在多个所述配用电设备的整体能量转换效率联合同时达到最大，根据所述优化算法收敛时的最优个体得到多个所述配用电设备的最优供电比例。
[0059] 第三种优选实施例如图2所示：所述多个配用电设备路由端口包括：风电路由端口、光伏路由端口以及储能路由端口；所述能量控制器包括：
[0060] 第一剩余寿命确定模块201，用于根据风电路由端口在风电发电设备的供电比例为所述优化算法生成的第一待寻优供电比例时的第一剩余寿命；
[0061] 第二剩余寿命确定模块202，用于根据光伏路由端口在光伏发电设备的供电比例为所述优化算法生成的第二待寻优供电比例时的第二剩余寿命；
[0062] 第三剩余寿命确定模块203，用于储能路由端口在储能设备的供电比例为所述优化算法生成的第三待寻优供电比例时的第三剩余寿命；以及，
[0063] 最优供电比例确定单元204，用于利用所述优化算法，在所述第一剩余寿命、第二剩余寿命、第三剩余寿命配用电系统中的最小者与多个所述配用电设备的整体能量转换效率同时达到最大时，确定风电发电设备、光伏发电设备以及储能设备的最优供电比例。
[0064] 其中，所述风电路由端口的第一剩余寿命随着所述风电发电设备的供电比例改变而变化。所述光伏路由端口的第二剩余寿命随着所述光伏发电设备的供电比例改变而变化。所述储能路由端口的第三剩余寿命随着所述储能设备的供电比例改变而变化。
[0065] 具体地，所述多个负载路由端口包括直流负载路由端口以及交流负载路由端口。进一步具体地，所述直流负载路由端口包括DC/DC转换器，所述交流负载路由端口包括DC/AC转换器,所述风电路由端口包括AC/DC转换器,所述光伏路由端口包括DC/DC转换器,所述储能路由端口包括DC/DC转换器，所述制氢路由端口包括DC/AC转换器。
[0066] 优选地，具体地，所述预设的优化算法可以为多目标遗传算法。
[0067] 所述最优供电比例确定单元204，用于利用所述优化算法确定风电发电设备、光伏发电设备以及储能设备的最优供电比例的具体操作过程简述如下：
[0068] 所述优化算法的每个个体为所述第一待寻优供电比例、第二待寻优供电比例以及第三待寻优供电比例组成的向量，所述每个个体的维数与发电设备以、光伏发电设备以及储能设备的总个数相等；比如包括风力发电设备、光伏发电设备、储能设备各一个时，每个个体的维数就是3，表示为向量(G1,G2,G3)，所述向量中的G1,G2,G3分别对应风力发电设备、光伏发电设备、储能设备的供电比例；若风力发电设备、光伏发电设备、储能设备的当前控制周期的剩余寿命计量分别表示为M1,M2,M3,当前控制周期的供电总需求量表示为Q,则根据1/Min(M1,M2,M3)计算所述工业园区的配用电系统的有效剩余寿命，所述工业园区的配用电系统的有效剩余寿命与在多个所述配用电设备的整体能量转换效率联合同时达到最大时的个体作为最优个体。
[0069] 在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。
[0070] 用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD‑ROM、CD‑R、CD‑RW、DVD‑ROM、DVD‑RAM、DVD‑RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
[0071] 此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。
[0072] 此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。
[0073] 需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
[0074] 以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
[0075] 上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。
