本发明涉及一种微型分布式能源并网控制的方法及系统，属于分布式能源并网控制。
背景技术：
1、随着可再生能源技术的快速发展和普及，微型分布式能源系统在城市、乡村以及偏远地区的应用越来越广泛。微型分布式能源系统通常包括太阳能光伏板、风力发电机等分布式能源生成单元，它们能够在不同地点和条件下产生电能，为当地提供可持续、环保的能源供应。
2、然而，微型分布式能源系统的并网控制却面临着诸多挑战。首先，由于分布式能源发电的接入，传统的电力调度变得模糊，使得电网的潮流不再单向由“电源流向用户侧”，这增大了配电系统的复杂性和不确定性。其次，可再生能源如太阳能和风能的输出功率具有波动性和随机性，简单并网将对用户造成功率冲击，影响电网的稳定性。因此，如何有效管理微型分布式能源和储能设备的运行，实现并网的经济性和环境治理效益最大化，成为近几年研究的热点与难题。
3、目前，虽然已有一些并网控制方法被提出，但它们往往缺乏对分布式能源发电功率和储能设备状态的全面考虑，导致并网效果不佳，甚至可能对电网造成不利影响。因此，本发明提出了一种微型分布式能源并网控制的方法及系统。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提出了一种微型分布式能源并网控制的方法及系统，能够实现对分布式能源的有效管理和控制，从而实现并网的经济性和环境治理效益的最大化。
2、本发明解决其技术问题采取的技术方案是：
3、第一方面，本发明实施例提供的一种微型分布式能源并网控制的方法，包括以下步骤：
4、步骤1，实时采集分布式能源生成单元的原始发电数据，并确定分布式能源的布局方案；
5、步骤2，对采集的原始发电数据进行清洗，并按照时间序列进行排序，确定分布式能源在不同功率区间的稳定运行能力；
6、步骤3，获取与未来发电功率相关特征，利用线性回归模型进行未来发电功率的预测；
7、步骤4，实时获取储能系统的当前状态数据，结合未来发电功率预测结果，确定分布式能源的调度策略；
8、步骤5，根据分布式能源的调度策略和发电特性，调整并网逆变器的输出功率；
9、步骤6，实时采集分布式能源的出力数据和储能系统的实时状态数据，并评估当前分布式能源系统和储能系统的运行状态。
10、作为本实施例一种可能的实现方式，所述分布式能源生成单元至少包括风力发电机和太阳能光伏板。
11、作为本实施例一种可能的实现方式，所述确定分布式能源的布局方案，包括：
12、确定初始参数，所述初始参数包括种群大小、编码方式、交叉和变异概率；
13、在设定的布局参数范围内，随机生成代表不同布局方案的初始种群；
14、初始化发电模型，输入地理位置、气候数据以及分布式能源生成单元的物理特性；
15、对于种群中的每个个体，将其具体的布局参数传递给发电模型，使用发电模型模拟发电过程，并计算模拟时间段内的总发电量，根据发电量计算布局方案的适应度值；
16、每个个体根据其表现被赋予一个适应度值；
17、采用轮盘赌选择策略选择优秀的个体；
18、当两个个体被选中进行交叉时，它们的某些部分会被交换，产生两个新的个体，即新的布局方案；
19、经过选择、交叉和变异操作后，产生一个新的种群，对这个新种群中的每个个体进行评估，即使用光伏发电模型模拟其发电过程，并计算其适应度值，这个新一代种群将用于下一轮的遗传操作，直到满足终止条件。
20、作为本实施例一种可能的实现方式，所述分布式能源生成单元为太阳能光伏板时，根据发电量计算布局方案的适应度值的公式为：
21、通过
22、
23、其中，f是布局方案的适应度值，t是模拟的时间段内的总时间点数量，p是光伏板的额定功率，ηv(tt,it,st)是在时间点t的光伏板转换效率，它是温度tt、光照强度it和阴影遮挡st的函数；itc是在标准测试条件下的光照强度，通常为1000w/m2；lt是在时间点t由于各种原因(如灰尘、污垢等)造成的光伏板性能损失系数，δt是每个时间点的时间间隔；ηtc是在标准测试条件stc下的光伏板转换效率，αt是温度系数，表示光伏板转换效率随温度变化的速率，tt是在时间点t的光伏板温度，ttc是在标准测试条件下的温度，通常为25℃，β是光照强度系数，反映了光伏板在不同光照强度下的性能变化，it是在时间点t的光照强度，itc是在标准测试条件下的光照强度，通常为1000w/m2；st是在时间点t的阴影遮挡系数，表示光伏板被遮挡的程度。
24、作为本实施例一种可能的实现方式，所述采用轮盘赌选择策略选择优秀的个体，包括：
25、计算所有个体适应度值的总和，为每个个体分配一个选择概率，该概率等于其适应度值除以所有个体适应度值的总和。
26、作为本实施例一种可能的实现方式，所述对采集的原始发电数据进行清洗，并按照时间序列进行排序，确定分布式能源在不同功率区间的稳定运行能力，包括：
27、将连续的发电功率数据划分为若干个时间段，所述时间段包括每15分钟、每小时或每天；对于每个时间段，计算该时段内的平均发电功率；
28、计算在每个功率区间内数据点连续出现的时长；
29、根据相邻时间段平均发电功率的差值，计算出力波动量；
30、计算各个出力波动量区间出现的频率，分析持续时间概率分布，确定分布式能源系统在不同功率区间的稳定运行能力；
31、分析出力波动量的概率分布，评估分布式能源系统出力的稳定性和波动性。
32、作为本实施例一种可能的实现方式，所述获取与未来发电功率相关特征，利用线性回归模型进行未来发电功率的预测，包括：
33、获取与未来发电功率相关的基础特征，所述基础特征包括历史发电功率、关键气象条件(辐照度、温度、风速等)和时间因素(如季节、一天中的时间段)；
34、根据基础特征和对应的历史发电功率数据，构建线性回归模型：
35、pf＝β0+β1·ph+β2·irad+β3·t+β4·w+β5·s+β6·h+ε
36、其中，pf代表未来发电功率，预测的变量；β0是截距项，表示当所有自变量为0时，未来发电功率的预测值；β1,β2,β3,β4,β5,β6是回归系数，分别对应各个自变量对未来发电功率的影响程度；p代表历史发电功率，irad代表辐照度，即太阳光的强度，对太阳能发电有直接影响；t代表温度，w代表风速，s代表季节，是一个分类变量；h代表一天中的时间段，ε是误差项；
37、根据线性回归模型，以及实时的气象数据和时间信息，进行未来发电功率的预测。
38、作为本实施例一种可能的实现方式，所述实时获取储能系统的当前状态数据，结合未来发电功率预测结果，确定分布式能源的调度策略，包括：
39、通过与储能系统的通信接口对接，实时获取储能系统的当前状态数据，所述当前状态数据包括剩余电量、当前充放电速率以及储能系统的最大容量；
40、分析储能系统的当前能量状态，评估其能够满足未来一段时间内的电力需求的能力；
41、结合未来发电功率预测结果，根据电网需求、电价波动和天气状况，利用遗传算法计算出储能系统的最佳充放电策略；
42、根据储能系统的最佳充放电策略，确定分布式能源的调度策略；
43、将分布式能源的调度策略转换为实际控制系统中可执行的指令集，通过控制系统的通信网络，将指令集下发给储能系统和分布式能源生成单元。
44、作为本实施例一种可能的实现方式，所述根据分布式能源的调度策略和发电特性，调整并网逆变器的输出功率，包括：
45、根据分布式能源的调度策略和发电特性，确定并网逆变器的性能；
46、配置逆变器的运行参数，所述运行参数包括输出功率范围、输出电压范围、输出频率；
47、将配置好的逆变器输出的交流电并入电网；
48、在并网点设置实时监控系统，持续监测并网点的关键电气参数；
49、根据实际电网负荷情况，实时调整逆变器的输出功率，维持电网的稳定运行。
50、作为本实施例一种可能的实现方式，所述实时采集分布式能源的出力数据和储能系统的实时状态数据，并评估当前分布式能源系统和储能系统的运行状态，包括：
51、利用传感器实时采集分布式能源的出力数据，所述出力数据包括发电量、发电效率，同时采集储能系统的实时状态数据，所述实时状态数据包括剩余电量、温度、充放电速率；
52、通过与电网调度系统的接口，获取电网的实际需求数据，所述实际需求数据包括负荷情况、电压波动范围；
53、将采集到的数据通过安全可靠的通信网络实时传输到监控中心；
54、监控中心利用粒子群优化算法处理和分析实时数据，评估当前分布式能源系统和储能系统的运行状态，得到评估结果；
55、根据评估结果，及时调整分布式能源的调度策略和储能系统的充放电策略，优化系统的整体运行效率和响应速度。
56、第二方面，本发明实施例提供的一种微型分布式能源并网控制的系统，包括：
57、数据采集模块，用于实时采集分布式能源生成单元的原始发电数据，并确定分布式能源的布局方案；
58、数据清洗模块，用于对采集的原始发电数据进行清洗，并按照时间序列进行排序，确定分布式能源在不同功率区间的稳定运行能力；
59、发电功率预测模块，用于获取与未来发电功率相关特征，利用线性回归模型进行未来发电功率的预测；
60、调度策略确定模块，用于实时获取储能系统的当前状态数据，结合未来发电功率预测结果，确定分布式能源的调度策略；
61、并网调整模块，用于根据分布式能源的调度策略和发电特性，调整并网逆变器的输出功率；
62、状态评估模块，用于实时采集分布式能源的出力数据和储能系统的实时状态数据，并评估当前分布式能源系统和储能系统的运行状态。
63、本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：
64、本发明实施例的技术方案的一种微型分布式能源并网控制的方法，包括以下步骤：步骤1，实时采集分布式能源生成单元的原始发电数据，并确定分布式能源的布局方案；步骤2，对采集的原始发电数据进行清洗，并按照时间序列进行排序，确定分布式能源在不同功率区间的稳定运行能力；步骤3，获取与未来发电功率相关特征，利用线性回归模型进行未来发电功率的预测；步骤4，实时获取储能系统的当前状态数据，结合未来发电功率预测结果，确定分布式能源的调度策略；步骤5，根据分布式能源的调度策略和发电特性，调整并网逆变器的输出功率；步骤6，实时采集分布式能源的出力数据和储能系统的实时状态数据，并评估当前分布式能源系统和储能系统的运行状态。本发明实现了对分布式能源的有效管理和控制，从而实现了并网的经济性和环境治理效益的最大化。
65、本发明将能够更好地管理微型分布式能源设备和储能设备的运行，以实现并网的经济性和环境治理效益的最大化。本发明能够实时监测和调整分布式能源和储能系统的运行策略，以确保其在满足电网需求的同时，最大限度地提高能效和降低碳排放。此外，本发明还具备较高的可靠性和安全性，能够有效防止并网过程中的故障和安全风险。
66、本发明实施例提供的一种微型分布式能源并网控制的系统，具有与一种微型分布式能源并网控制的方法同样的有益效果。
1.一种微型分布式能源并网控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的微型分布式能源并网控制的方法，其特征在于，所述确定分布式能源的布局方案，包括：
3.根据权利要求1或2所述的微型分布式能源并网控制的方法，其特征在于，所述分布式能源生成单元包括太阳能光伏板。
4.根据权利要求3所述的微型分布式能源并网控制的方法，其特征在于，根据发电量计算布局方案的适应度值的公式为：
5.根据权利要求1所述的微型分布式能源并网控制的方法，其特征在于，所述对采集的原始发电数据进行清洗，并按照时间序列进行排序，确定分布式能源在不同功率区间的稳定运行能力，包括：
6.根据权利要求1所述的微型分布式能源并网控制的方法，其特征在于，所述获取与未来发电功率相关特征，利用线性回归模型进行未来发电功率的预测，包括：
7.根据权利要求1所述的微型分布式能源并网控制的方法，其特征在于，所述实时获取储能系统的当前状态数据，结合未来发电功率预测结果，确定分布式能源的调度策略，包括：
8.根据权利要求1所述的微型分布式能源并网控制的方法，其特征在于，所述根据分布式能源的调度策略和发电特性，调整并网逆变器的输出功率，包括：
9.根据权利要求1-8任意一项所述的微型分布式能源并网控制的方法，其特征在于，所述实时采集分布式能源的出力数据和储能系统的实时状态数据，并评估当前分布式能源系统和储能系统的运行状态，包括：
10.一种微型分布式能源并网控制的系统，其特征在于，包括：
