本發(fā)明涉及電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測方法及裝置。

背景技術(shù)：

分布式電網(wǎng)是指接入了分布式電源的電力網(wǎng)絡(luò)，所謂分布式電源一般是指利用風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿刃履茉催M(jìn)行發(fā)電的電力設(shè)施，通常，分布式電源與儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等共同組成一種小型的發(fā)配電系統(tǒng)，即微電網(wǎng)，因此，分布式電網(wǎng)通常也就是指接入了微電網(wǎng)的電力網(wǎng)絡(luò)。

微電網(wǎng)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。微電網(wǎng)的提出旨在實(shí)現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源的并網(wǎng)問題。微電網(wǎng)是相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個(gè)概念，是指多個(gè)分布式電源及其相關(guān)負(fù)載按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)，并通過靜態(tài)開關(guān)關(guān)聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。

理想中的微電網(wǎng)具有清潔環(huán)保、結(jié)構(gòu)靈活、能源多樣、便于調(diào)配的特點(diǎn)，因此，目前各國都在研究能夠大規(guī)模應(yīng)用的微電網(wǎng)技術(shù)。

但是，由于微電網(wǎng)大都使用太陽能、風(fēng)能等自然能源，而風(fēng)力資源和太陽能資源具有明顯的波動(dòng)性和不穩(wěn)定性，使得各子系統(tǒng)的輸出功率出現(xiàn)波動(dòng)，從而影響到微電網(wǎng)的發(fā)電質(zhì)量，另一方面，微電網(wǎng)并入主網(wǎng)還會(huì)將這些不穩(wěn)定因素帶入主網(wǎng)，進(jìn)而影響主網(wǎng)的電能質(zhì)量，例如主網(wǎng)的電壓偏差、電壓波動(dòng)、高次諧波等指標(biāo)。

目前，針對微電網(wǎng)對于主網(wǎng)的電能質(zhì)量影響已有一些研究，比如建立管理系統(tǒng)對微電網(wǎng)的并網(wǎng)進(jìn)行集中管理，或是通過建模方法研究微電網(wǎng)對主網(wǎng)電能質(zhì)量的影響程度。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，電網(wǎng)管理者還需要一種對電能質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測的方法，以使電網(wǎng)管理者能夠及時(shí)對電網(wǎng)做出合理調(diào)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測方法及裝置，能夠依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)對分布式電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行及時(shí)預(yù)測，從而為電網(wǎng)管理人員的管理調(diào)度工作提供必要參考。

基于上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測方法，其包括：

采集主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

采集微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

采集用戶用電數(shù)據(jù)，所述用電數(shù)據(jù)包含時(shí)間、地理區(qū)域以及某時(shí)間某地理區(qū)域的用電量；

采集微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)，所述微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)包含天氣數(shù)據(jù)以及微電網(wǎng)儲(chǔ)能設(shè)備中的現(xiàn)存電量；

將用電數(shù)據(jù)輸入經(jīng)過訓(xùn)練的第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測未來的用電需求地理分布；

將微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)輸入經(jīng)過訓(xùn)練的第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測未來的微電網(wǎng)運(yùn)行狀況；

將主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用電需求地理分布和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況輸入經(jīng)過訓(xùn)練的第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)；

主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況均包含功率、電壓、頻率和諧波數(shù)據(jù)；

主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)包含頻率因素?cái)?shù)據(jù)和電壓因素?cái)?shù)據(jù)。

具體地，天氣數(shù)據(jù)可以包含當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)力、風(fēng)向、海拔、壓強(qiáng)、濕度和光照強(qiáng)度。

具體地，儲(chǔ)能設(shè)備可以為蓄電池、超級電容、飛輪或水庫。

具體地，第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)均可采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

具體地，頻率因素?cái)?shù)據(jù)通常可以包含頻率偏差，電壓因素?cái)?shù)據(jù)通常可以包含電壓暫降、電壓偏差、電壓波動(dòng)、電壓閃變、電壓諧波和三相不平衡度。

一種分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測裝置，其包括：

主網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

用電數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集用戶用電數(shù)據(jù)，所述用電數(shù)據(jù)包含時(shí)間、地理區(qū)域以及某時(shí)間某地理區(qū)域的用電量；

微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)，所述微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)包含天氣數(shù)據(jù)以及微電網(wǎng)儲(chǔ)能設(shè)備中的現(xiàn)存電量；

第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于根據(jù)用電數(shù)據(jù)預(yù)測未來的用電需求地理分布；

第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于根據(jù)微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)預(yù)測未來的微電網(wǎng)運(yùn)行狀況；

第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于根據(jù)主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用電需求地理分布和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況得到主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)；

主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況均包含功率、電壓、頻率和諧波數(shù)據(jù)；

主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)包含頻率因素?cái)?shù)據(jù)和電壓因素?cái)?shù)據(jù)。

具體地，天氣數(shù)據(jù)可以包含當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)力、風(fēng)向、海拔、壓強(qiáng)、濕度和光照強(qiáng)度。

具體地，儲(chǔ)能設(shè)備可以為蓄電池、超級電容、飛輪或水庫。

具體地，第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)均可采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

具體地，頻率因素?cái)?shù)據(jù)通?？梢园l率偏差，電壓因素?cái)?shù)據(jù)通常可以包含電壓暫降、電壓偏差、電壓波動(dòng)、電壓閃變、電壓諧波和三相不平衡度。

從上面所述可以看出，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明通過對接入微電網(wǎng)的分布式電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)對天氣狀況和用戶用電狀況也進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而獲得用于預(yù)測電網(wǎng)未來供需狀況的必要數(shù)據(jù)，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測得出分布式電網(wǎng)的未來電能質(zhì)量狀況，解決了現(xiàn)有技術(shù)缺乏分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測手段的問題，為電網(wǎng)管理人員的管理調(diào)度動(dòng)作提供了必要參考，有利于分布式電網(wǎng)的推廣應(yīng)用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中分布式電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區(qū)分兩個(gè)相同名稱非相同的實(shí)體或者非相同的參量，可見“第一”“第二”僅為了表述的方便，不應(yīng)理解為對本發(fā)明實(shí)施例的限定，后續(xù)實(shí)施例對此不再一一說明。

一種分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測方法，其包括：

采集主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

采集微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

采集用戶用電數(shù)據(jù)，所述用電數(shù)據(jù)包含時(shí)間、地理區(qū)域以及某時(shí)間某地理區(qū)域的用電量；

采集微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)，所述微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)包含天氣數(shù)據(jù)以及微電網(wǎng)儲(chǔ)能設(shè)備中的現(xiàn)存電量；

將用電數(shù)據(jù)輸入經(jīng)過訓(xùn)練的第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測未來的用電需求地理分布；

將微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)輸入經(jīng)過訓(xùn)練的第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測未來的微電網(wǎng)運(yùn)行狀況；

將主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用電需求地理分布和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況輸入經(jīng)過訓(xùn)練的第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)；

主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況均包含功率、電壓、頻率和諧波數(shù)據(jù)；

主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)包含頻率因素?cái)?shù)據(jù)和電壓因素?cái)?shù)據(jù)。

具體地，天氣數(shù)據(jù)可以包含當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)力、風(fēng)向、海拔、壓強(qiáng)、濕度和光照強(qiáng)度。

具體地，儲(chǔ)能設(shè)備可以為蓄電池、超級電容、飛輪或水庫。

具體地，第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)均可采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

具體地，頻率因素?cái)?shù)據(jù)通?？梢园l率偏差，電壓因素?cái)?shù)據(jù)通?？梢园妷簳航?、電壓偏差、電壓波動(dòng)、電壓閃變、電壓諧波和三相不平衡度。

一種分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測裝置，其包括：

主網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

用電數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集用戶用電數(shù)據(jù)，所述用電數(shù)據(jù)包含時(shí)間、地理區(qū)域以及某時(shí)間某地理區(qū)域的用電量；

微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)，所述微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)包含天氣數(shù)據(jù)以及微電網(wǎng)儲(chǔ)能設(shè)備中的現(xiàn)存電量；

第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于根據(jù)用電數(shù)據(jù)預(yù)測未來的用電需求地理分布；

第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于根據(jù)微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)預(yù)測未來的微電網(wǎng)運(yùn)行狀況；

第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于根據(jù)主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用電需求地理分布和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況得到主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)；

主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況均包含功率、電壓、頻率和諧波數(shù)據(jù)；

主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)包含頻率因素?cái)?shù)據(jù)和電壓因素?cái)?shù)據(jù)。

具體地，天氣數(shù)據(jù)可以包含當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)力、風(fēng)向、海拔、壓強(qiáng)、濕度和光照強(qiáng)度。

具體地，儲(chǔ)能設(shè)備可以為蓄電池、超級電容、飛輪或水庫。

具體地，第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)均可采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

具體地，頻率因素?cái)?shù)據(jù)通?？梢园l率偏差，電壓因素?cái)?shù)據(jù)通?？梢园妷簳航?、電壓偏差、電壓波動(dòng)、電壓閃變、電壓諧波和三相不平衡度。

作為本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例，如圖1所示，包含如下步驟：

步驟101，采集主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，包含主網(wǎng)的功率、電壓、頻率和諧波等數(shù)據(jù)；

步驟102，采集微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，包含微電網(wǎng)的功率、電壓、頻率和諧波等數(shù)據(jù)；

步驟103，采集用戶用電數(shù)據(jù)，包含時(shí)間、地理區(qū)域以及某時(shí)間某地理區(qū)域的用電量；

步驟104，采集微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)，包含天氣數(shù)據(jù)以及微電網(wǎng)儲(chǔ)能設(shè)備中的現(xiàn)存電量；

步驟105，將用電數(shù)據(jù)輸入經(jīng)過訓(xùn)練的第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測未來的用電需求地理分布；

步驟106，將微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)輸入經(jīng)過訓(xùn)練的第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測未來的微電網(wǎng)功率、電壓、頻率和諧波等運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)；

步驟107，將主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用電需求地理分布和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況輸入經(jīng)過訓(xùn)練的第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到頻率因素?cái)?shù)據(jù)和電壓因素?cái)?shù)據(jù)等主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)。

本發(fā)明中分布式電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其包含主網(wǎng)3和主網(wǎng)發(fā)電設(shè)備4，還包含連入主網(wǎng)3的微電網(wǎng)5以及主網(wǎng)3的用電用戶6。

作為本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，其包含：

主網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊201，用于采集主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集模塊202，用于采集微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

用電數(shù)據(jù)采集模塊203，用于采集用戶用電數(shù)據(jù)，所述用電數(shù)據(jù)包含時(shí)間、地理區(qū)域以及某時(shí)間某地理區(qū)域的用電量；

微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)采集模塊204，用于采集微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)，所述微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)包含天氣數(shù)據(jù)以及微電網(wǎng)儲(chǔ)能設(shè)備中的現(xiàn)存電量；

第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)205，用于根據(jù)用電數(shù)據(jù)預(yù)測未來的用電需求地理分布；

第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)206，用于根據(jù)微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和微電網(wǎng)發(fā)電影響數(shù)據(jù)預(yù)測未來的微電網(wǎng)運(yùn)行狀況；

第三神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)207，用于根據(jù)主網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用電需求地理分布和微電網(wǎng)運(yùn)行狀況得到主網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測數(shù)據(jù)208。

本發(fā)明通過對接入微電網(wǎng)的分布式電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)對天氣狀況和用戶用電狀況也進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而獲得用于預(yù)測電網(wǎng)未來供需狀況的必要數(shù)據(jù)，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測得出分布式電網(wǎng)的未來電能質(zhì)量狀況，解決了現(xiàn)有技術(shù)缺乏分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測手段的問題，為電網(wǎng)管理人員的管理調(diào)度動(dòng)作提供了必要參考，有利于分布式電網(wǎng)的推廣應(yīng)用。

上述實(shí)施例的裝置用于實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施例中相應(yīng)的方法，并且具有相應(yīng)的方法實(shí)施例的有益效果，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本發(fā)明的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。

另外，為簡化說明和討論，并且為了不會(huì)使本發(fā)明難以理解，在所提供的附圖中可以示出或可以不示出與集成電路(IC)芯片和其它部件的公知的電源/接地連接。此外，可以以框圖的形式示出裝置，以便避免使本發(fā)明難以理解，并且這也考慮了以下事實(shí)，即關(guān)于這些框圖裝置的實(shí)施方式的細(xì)節(jié)是高度取決于將要實(shí)施本發(fā)明的平臺(tái)的(即，這些細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)完全處于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi))。在闡述了具體細(xì)節(jié)(例如，電路)以描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的情況下，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下或者這些具體細(xì)節(jié)有變化的情況下實(shí)施本發(fā)明。因此，這些描述應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的。

盡管已經(jīng)結(jié)合了本發(fā)明的具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是根據(jù)前面的描述，這些實(shí)施例的很多替換、修改和變型對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。例如，其它存儲(chǔ)器架構(gòu)(例如，動(dòng)態(tài)RAM(DRAM))可以使用所討論的實(shí)施例。

本發(fā)明的實(shí)施例旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求的寬泛范圍之內(nèi)的所有這樣的替換、修改和變型。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。