一种可移动风光储能系统的能源管理方法及系统与流程

本发明涉及电力能源管理，具体是一种可移动风光储能系统的能源管理方法及系统。

背景技术：

1、可移动风光储能系统可以根据需要移动到不同的地点进行能源的采集、储存和使用。目前常规的可移动风光储能系统的能源管理方法包括预测性维护、能量调度和自动控制策略等技术手段，这些方法通常结合使用，可以实现对可移动风光储能系统的有效管理。但另一方面，这些方法难以充分发挥可移动风光储能系统独有的便携性，在可移动风光储能系统常用于的特种使用要求中不足以最大化发挥出可移动风光储能系统的性能。

技术实现思路

1、(1)要解决的技术问题

2、本发明的目的在于提供一种可移动风光储能系统的能源管理方法及系统，通过布设策略将多个风光储能单元组合成大型储能系统，以解决在复杂偏僻环境的大量、快速供电的问题。

3、(2)技术方案

4、为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种可移动风光储能系统的能源管理方法，其特征在于，所述方法包括：

5、s1、获取多个风光储能单元的基础信息，根据所述基础信息对所述风光储能单元建立充电功率预测模型并进行分级和分组；

6、所述基础信息包括风速—充电功率曲线、风向倾角—充电功率曲线、光照强度—充电功率曲线、光照方向倾角—充电功率曲线、额定充电功率、储能容量、风轮扫掠面积、光伏组件有效面积；

7、s2、获取目标地区的环境信息并根据所述环境信息获取目标地区的历史气候信息和太阳轨迹并根据目标地区的历史气候信息和太阳轨迹建立目标地区风光变化模型；

8、所述风光变化模型包括风力动态分布图、光照动态分布图；

9、s3、在目标地区布设多个风光储能单元并按照预定方法进行连接，获取目标地区的实时环境信息并根据所述实时环境信息的变化对多个风光储能单元的布设方式进行实时调整；

10、所述环境信息与实时环境信息均包括空气密度、风速、风向、光照强度、光照方向、地形和经纬度。

11、进一步地，所述方法还包括：根据目标位置风速、风向、光照强度和光照方向采用所述充电功率预测模型计算得到风光储能单元在该目标位置的充电功率预测值；

12、所述充电功率预测值p的计算公式为：

13、

14、其中ρ为空气密度，v为风速，θ1为风向倾角，a1为风轮扫掠面积，cp为风能功率系数，g为光照强度，θ2为光照方向倾角，a2为光伏组件有效面积，η为光伏组件转换效率；

15、将所述充电功率预测值和风光储能单元额定充电功率的差值与风光储能单元额定充电功率作比较并将得到的比值记为该风光储能单元在该目标位置的偏差值；

16、所述偏差值δe的计算公式为：

17、

18、其中pe为风光储能单元额定充电功率；

19、根据所述风光变化模型绘制风光储能单元在目标位置的偏差值预测曲线，对偏差值预测曲线进行处理得到长效偏差值；

20、所述长效偏差值δel的计算公式为：

21、

22、其中f(δe)为偏差值预测曲线，t为时间，t为风光储能单元预定使用时长；

23、将所述长效偏差值落入的偏差值预设区间记为该风光储能单元在该目标位置的偏差等级。

24、进一步地，所述方法还包括：将储能容量达到预设值的风光储能单元记为高容量储能单元，未达到预设值的风光储能单元记为低容量储能单元；

25、将同一位置所述偏差等级相同的一个高容量储能单元和多个低容量储能单元编为一个储能单元组，将该所述偏差等级记为该储能单元组在该位置的偏差等级。

26、进一步地，所述方法还包括：将目标地区地图与预设边长的网格图进行重叠，将目标地区内地形允许的网格顶点处确定为多个位置，根据多个位置的不同环境信息和所述风光变化模型在多个位置布设在该位置偏差等级最低且低于预设阈值的储能单元组；在每个储能单元组所在位置布设高容量储能单元，以高容量储能单元为中心根据地形和预设间隔距离布设低容量储能单元。

27、进一步地，所述方法还包括：在满足预定条件下对目标地区内风光储能单元的当前版本布设方式进行修正并检测修正后目标地区内风光储能单元偏差值总和和风光储能单元布设密度，把风光储能单元偏差值总和降低和风光储能单元布设密度提高记为正向变化，把风光储能单元偏差值总和提高和风光储能单元布设密度降低记为负向变化，分别计算修正前后风光储能单元偏差值总和的差值以及风光储能单元布设密度的差值并将得到的差值分别与修正前的风光储能单元偏差值总和和风光储能单元布设密度进行比较，得到的比值记为变化程度值；当检测到正向变化程度值超过负向变化程度值时，保留修正后版本的布设方式，当检测到正向变化程度值不超过负向变化程度值时，保留修正前版本的布设方式；

28、当经过多次修正均保留修正前版本的布设方式时，停止修正并将低容量风光储能单元与间隔距离处于距离预设区间内的一个所述偏差等级相同的高容量风光储能单元进行连接。

29、基于同一发明构思，另一方面，本发明还提供了一种可移动风光储能系统的能源管理系统，其特征在于，所述系统包括：储能单元信息模块，环境信息模块，储能单元布设模块；

30、所述储能单元信息模块与所述环境信息模块分别与所述储能单元布设模块连接；

31、所述储能单元信息模块，用于获取多个风光储能单元的基础信息，根据所述基础信息对所述风光储能单元建立充电功率预测模型并进行分级和分组；

32、所述基础信息包括风速—充电功率曲线、风向倾角—充电功率曲线、光照强度—充电功率曲线、光照方向倾角—充电功率曲线、额定充电功率、储能容量、风轮扫掠面积、光伏组件有效面积；

33、所述环境信息模块，用于获取目标地区的环境信息并根据所述环境信息获取目标地区的历史气候信息和太阳轨迹并根据目标地区的历史气候信息和太阳轨迹建立目标地区风光变化模型；

34、所述风光变化模型包括风力动态分布图、光照动态分布图；

35、所述储能单元布设模块，用于在目标地区布设多个风光储能单元并按照预定方法进行连接，获取目标地区的实时环境信息并根据所述实时环境信息的变化对多个风光储能单元的布设方式进行实时调整；

36、所述环境信息与实时环境信息均包括空气密度、风速、风向、光照强度、光照方向、地形和经纬度。

37、进一步地，所述系统还包括：分级子模块；

38、所述环境信息模块与所述分级子模块连接；

39、所述分级子模块，用于根据目标位置风速、风向、光照强度和光照方向采用所述充电功率预测模型计算得到风光储能单元在该目标位置的充电功率预测值；

40、所述充电功率预测值p的计算公式为：

41、

42、其中ρ为空气密度，v为风速，θ1为风向倾角，a1为风轮扫掠面积，cp为风能功率系数，g为光照强度，θ2为光照方向倾角，a2为光伏组件有效面积，η为光伏组件转换效率；

43、将所述充电功率预测值和风光储能单元额定充电功率的差值与风光储能单元额定充电功率作比较并将得到的比值记为该风光储能单元在该目标位置的偏差值；

44、所述偏差值δe的计算公式为：

45、

46、其中pe为风光储能单元额定充电功率；

47、根据所述风光变化模型绘制风光储能单元在目标位置的偏差值预测曲线，对偏差值预测曲线进行处理得到长效偏差值；

48、所述长效偏差值δel的计算公式为：

49、

50、其中f(δe)为偏差值预测曲线；

51、将所述长效偏差值落入的偏差值预设区间记为该风光储能单元在该目标位置的偏差等级。

52、进一步地，所述系统还包括：分组子模块；

53、所述分级子模块与所述分组子模块连接；

54、所述分组子模块，用于将储能容量达到预设值的风光储能单元记为高容量储能单元，未达到预设值的风光储能单元记为低容量储能单元；

55、将同一位置所述偏差等级相同的一个高容量储能单元和多个低容量储能单元编为一个储能单元组，将该所述偏差等级记为该储能单元组在该位置的偏差等级。

56、进一步地，所述系统还包括：第一布设子模块；

57、所述第一布设子模块，用于将目标地区地图与预设边长的网格图进行重叠，将目标地区内地形允许的网格顶点处确定为多个位置，根据多个位置的不同环境信息和所述风光变化模型在多个位置布设在该位置偏差等级最低且低于预设阈值的储能单元组；在每个储能单元组所在位置布设高容量储能单元，以高容量储能单元为中心根据地形和预设间隔距离布设低容量储能单元。

58、进一步地，所述系统还包括：第二布设子模块；

59、所述第一布设子模块与所述第二布设子模块连接；

60、所述第二布设子模块，用于在满足预定条件下对目标地区内风光储能单元的当前版本布设方式进行修正并检测修正后目标地区内风光储能单元偏差值总和和风光储能单元布设密度，把风光储能单元偏差值总和降低和风光储能单元布设密度提高记为正向变化，把风光储能单元偏差值总和提高和风光储能单元布设密度降低记为负向变化，分别计算修正前后风光储能单元偏差值总和的差值以及风光储能单元布设密度的差值并将得到的差值分别与修正前的风光储能单元偏差值总和和风光储能单元布设密度进行比较，得到的比值记为变化程度值；当检测到正向变化程度值超过负向变化程度值时，保留修正后版本的布设方式，当检测到正向变化程度值不超过负向变化程度值时，保留修正前版本的布设方式；

61、当经过多次修正均保留修正前版本的布设方式时，停止修正并将低容量风光储能单元与间隔距离处于距离预设区间内的一个所述偏差等级相同的高容量风光储能单元进行连接。

62、(3)有益效果

63、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

64、首先，采用便携性高的可移动风光储能单元组成大型储能系统，支持在复杂的环境中的应用。

65、其次，通过合理配置高容量和低容量储能单元，可以在不同负载条件下实现最佳能量供应。

66、最后，灵活的部署策略支持在环境发生变化时迅速进行调整。

67、综上所述，一种可移动风光储能系统的能源管理方法可以在复杂的环境里实现最大化能源供应，具有显著的有益效果。