一种虚拟电厂年度收益预测方法及系统

摘要

本发明提供一种虚拟电厂年度收益预测方法及系统，所述方法包括获取电网的预设第一时间单位内用电负荷，并汇总预设第二时间单位内用电负荷，以及获得预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷；根据预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷除以预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷得到对应的第一比例值；计算虚拟电厂的总功率除以最大用电负荷得到第二比例值，并根据第二比例值计算得到第三比例值；根据第一比例值和第三比例值，计算虚拟电厂承担负荷的总时间；根据虚拟电厂的总功率、虚拟电厂承担负荷的总时间以及虚拟电厂的电价，计算虚拟电厂的年度预期收益。通过本发明，解决了现有收益预测效率低的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及电力规划技术领域，尤其涉及一种虚拟电厂年度收益预测方法及系统。

背景技术

近年来，用电负荷的高速增长，用户的用电量通常呈现阶段性分布，空调等类型用电设备的峰值通常呈现叠加特性，导致近年来负荷峰谷差越来越大，对系统的调峰压力越来越大；为了应对高峰电力增长，电网需要投资更多的电力设备来满足最高峰负荷的需求。针对这种情况，虚拟电厂技术应运而生，它通过引导用户侧主动错峰用电，来减低系统峰值负荷。但在虚拟电厂投资前必须得对基于用电需求进行收益预测，依靠人工统计数据并计算，时间长且效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种虚拟电厂年度收益预测方法及系统，用于解决现有收益预测效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种虚拟电厂年度收益预测方法，所述方法包括：

步骤S11、获取电网的用电负荷数据，所述用电负荷数据包括预设第一时间单位内用电负荷；

步骤S12、根据所述预设第一时间单位与预设第二时间单位对应关系，将多个所述预设第一时间单位内用电负荷汇总为预设第二时间单位内用电负荷，并获得预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷；

步骤S13、根据预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷、预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷，分别计算所述预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷除以所述预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷得到对应的第一比例值；

步骤S14、根据规划的虚拟电厂的总功率和预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷，计算所述总功率除以所述最大用电负荷得到第二比例值，并进一步根据所述第二比例值计算得到第三比例值；

步骤S15、根据所述第一比例值和所述第三比例值，计算所述虚拟电厂承担负荷的总时间；

步骤S16、根据所述虚拟电厂的总功率、所述虚拟电厂承担负荷的总时间以及虚拟电厂的电价，计算所述虚拟电厂的年度预期收益。

进一步地，所述步骤S13的具体包括：

利用公式

进一步地，所述步骤S13还包括：

根据所述第一比例关系生成曲线图，所述曲线图的横坐标表示预设第二时间单位，纵坐标表示与横坐标的每个预设第二时间单位所对应的第一比例值。

进一步地，所述步骤S15具体包括：

根据所述第三比例值在所述曲线图上确定阈值点；

将所述阈值点在所述曲线图的横坐标上对应的所述预设第二时间单位的个数乘以所述预设第二时间单位，得到所述所述规划的虚拟电厂承担负荷的总时间。

进一步地，所述步骤S16具体包括：

利用公式V＝P×G×H计算所述规划的虚拟电厂的年度预期收益，其中所述V为所述虚拟电厂的年度预期收益，所述P为所述虚拟电厂的电价，所述G为所述虚拟电厂的总功率，所述H为所述虚拟电厂承担负荷的总时间。

本发明实施例提出一种虚拟电厂年度收益预测系统，所述系统包括：

获取单元，用于获取电网的用电负荷数据，所述用电负荷数据包括预设第一时间单位内用电负荷；

转换单元，用于根据所述预设第一时间单位与预设第二时间单位的对应关系，将多个所述预设第一时间单位内用电负荷汇总为预设第二时间单位内用电负荷，并获得预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷；

第一计算单元，用于根据预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷、预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷，分别计算所述预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷除以所述预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷得到对应的第一比例值；

第二计算单元，用于根据规划的虚拟电厂的总功率和预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷，计算所述总功率除以所述最大用电负荷得到第二比例值，并进一步计算所述第二比例值计算得到第三比例值；

第三计算单元，用于根据所述第一比例值和所述第三比例值，计算所述虚拟电厂承担负荷的总时间；

第四计算单元，用于根据所述虚拟电厂的总功率、所述虚拟电厂承担负荷的总时间以及虚拟电厂的电价，计算所述虚拟电厂的年度预期收益。

进一步地，所述第一计算单元具体用于：

利用公式

进一步地，所述第一计算单元还用于：

根据所述第一比例关系生成曲线图，所述曲线图的横坐标表示预设第二时间单位，纵坐标表示与横坐标的每个预设第二时间单位所对应的第一比例值。

进一步地，所述第三计算单元具体用于：

根据所述第三比例值在所述曲线图上确定阈值点；

将所述阈值点在所述曲线图的横坐标上对应的所述预设第二时间单位的个数乘以所述预设第二时间单位，得到所述所述规划的虚拟电厂承担负荷的总时间。

进一步地，所述第四计算单元具体用于：

利用公式V＝P×G×H计算所述虚拟电厂的年度预期收益，其中所述V为所述虚拟电厂的年度预期收益，所述P为所述虚拟电厂的电价，所述G为所述虚拟电厂的总功率，所述H为所述虚拟电厂承担负荷的总时间。

实施本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过自动获取电网的用电负荷数据，并统计预设第一时间单位内用电负荷并转换为预设第二时间单位内用电负荷，并获取预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷，计算得到预设第二时间单位内用电负荷除以最大用电负荷得到第一比例值，并结合规划的虚拟电厂的总功率来确认转移到虚拟电厂的负荷的转移时长，并结合电费预测虚拟电厂年度收益；解决了现有收益预测效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的虚拟电厂年度收益预测方法的流程图。

图2是本发明另一实施例提供的虚拟电厂年度收益预测系统的结构图。

图3是本发明另一实施例提供的预设第二时间单位与第一比例值的关系曲线图。

具体实施方式

本专利中，以下结合附图和实施例对该具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明一实施例提供了虚拟电厂年度收益预测方法，所述方法包括：

步骤S11、获取电网的用电负荷数据，所述用电负荷数据包括预设第一时间单位内用电负荷。

在本实施例中，预设第一时间单位是指分钟，目前电网的计费或者营帐系统也是以一分钟为时间间隔来采集该用电负荷数据，具体数据参见表1，本实施例中所有负荷均以MW为单位。

表1

步骤S12、根据所述预设第一时间单位与预设第二时间单位的对应关系，将多个所述预设第一时间单位内用电负荷汇总为预设第二时间单位内用电负荷，并获得预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷。

在本实施例中，预设第二时间单位是指小时，这里是为了方便计算，当然用15分钟或者其他也可以，将预设第一时间单位内用电负荷汇总为预设第二时间单位内用电负荷的方法是对六十个预设第一时间单位内用电负荷进行加和。

本实施例中取2018年为预设年份，将2018年内每个预设小时的用电负荷都列出来，通过比较搜索得到2018年内小时内最大用电负荷，例如求得最大用电负荷为17103.24MW。

步骤S13、根据预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷、预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷，分别计算所述预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷除以所述预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷得到对应的第一比例值。

具体地，所述步骤S13包括：

利用公式

计算得到的数据参见表2，表2中归一化后负荷值就是指所述预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷占所述预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷的比例。

表2

进一步地，所述步骤S13还包括：

根据所述第一比例关系生成曲线图，所述曲线图的横坐标表示预设第二时间单位，纵坐标表示与横坐标的每个预设第二时间单位所对应的第一比例值。

在本实施例中，以生成的图3中的曲线图为例，(875,85％)表示全年出现负荷大于0.85倍预设第二时间单位内最大用电负荷达到875小时。

步骤S14、根据规划的虚拟电厂的总功率和预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷，计算所述总功率除以所述最大用电负荷得到第二比例值，并进一步根据所述第二比例值计算得到第三比例值。

在本实施例中，以规划的虚拟电厂的总功率200MW为例，所述总功率在所述最大用电负荷中占比为200除以17103.24，得到1.1％；因而所述规划的虚拟电厂承担电力负荷时所述预设第二时间单位内用电负荷占所述预设第二时间单位内最大用电负荷的第三比例值为98.9％，当电网负荷大于98.9时，既往所述规划的虚拟电厂切负荷。

步骤S15、根据所述第一比例值和所述第三比例值，计算所述虚拟电厂承担负荷的总时间。

可选的，通过借助步骤S13生成的曲线图来实现步骤S15，根据所述第三比例值在所述曲线图上确定阈值点；

将所述阈值点在所述曲线图的横坐标上对应的所述预设第二时间单位的个数乘以所述预设第二时间单位，得到所述所述规划的虚拟电厂承担负荷的总时间。

例如，所述规划的虚拟电厂承担电力负荷时所述预设第二时间单位内用电负荷占所述预设第二时间单位内最大用电负荷的比例阈值为85％，则(875,85％)该点被确定为阈值点，则可以有875个小时可以切换电力负荷到所述虚拟电厂，也就是所述规划的虚拟电厂承担负荷的总时间为875小时。

步骤S16、根据所述虚拟电厂的总功率、所述虚拟电厂承担负荷的总时间以及虚拟电厂的电价，计算得到所述虚拟电厂的年度预期收益。

所述步骤S16具体包括：

利用公式V＝P×G×H计算所述虚拟电厂的年度预期收益，其中所述V为所述虚拟电厂的年度预期收益，所述P为所述虚拟电厂的电价，所述G为所述虚拟电厂的总功率，所述H为所述虚拟电厂承担负荷的总时间。

如图2所示，本发明另一实施例提供了虚拟电厂年度收益预测系统，所述系统包括：

获取单元21，用于获取电网的用电负荷数据，所述用电负荷数据包括预设第一时间单位内用电负荷；

转换单元22，用于根据所述预设第一时间单位与预设第二时间单位对应关系，将多个所述预设第一时间单位内用电负荷汇总为预设第二时间单位内用电负荷，并获得预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷；

第一计算单元23，用于根据预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷、预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷，分别计算所述预设年份内每个预设第二时间单位内用电负荷除以所述预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷得到对应的第一比例值；

第二计算单元24，用于根据规划的虚拟电厂的总功率和预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷，计算所述总功率除以所述最大用电负荷得到第二比例值，并进一步根据所述第二比例值计算得到第三比例值；

第三计算单元25，用于根据所述第一比例值和所述第三比例值，计算所述虚拟电厂承担负荷的总时间；

第四计算单元26，用于根据所述虚拟电厂的总功率、所述虚拟电厂承担负荷的总时间以及虚拟电厂的电价，计算所述虚拟电厂的年度预期收益。

进一步地，所述第一计算单元23具体用于：

利用公式

进一步地，所述第一计算单元23还用于：

根据所述第一比例关系生成曲线图，所述曲线图的横坐标表示预设第二时间单位，纵坐标表示与横坐标的每个预设第二时间单位所对应的第一比例值。

进一步地，所述第三计算单元25具体用于：

根据所述第三比例值在所述曲线图上确定阈值点；

将所述阈值点在所述曲线图的横坐标上对应的所述预设第二时间单位的个数乘以所述预设第二时间单位，得到所述所述规划的虚拟电厂承担负荷的总时间。

进一步地，所述第四计算单元26具体用于：

利用公式V＝P×G×H计算所述虚拟电厂的年度预期收益，其中所述V为所述规划的虚拟电厂的年度预期收益，所述P为所述虚拟电厂的电价，所述G为所述虚拟电厂的总功率，所述H为所述规划的虚拟电厂承担负荷的总时间。

以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

需说明的是，上述实施例所述系统与上述实施例所述方法对应，因此，上述实施例所述系统未详述部分可以参阅上述实施例所述方法的内容得到，此处不再赘述。

并且，上述实施例所述虚拟电厂年度收益预测系统，如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中；

例如，一种计算机设备，包括：根据上述实施例所述的虚拟电厂年度收益预测系统；或者，存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行根据上述实施例所述的虚拟电厂年度收益预测系统的步骤。当然，所述计算机设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该计算机设备还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。示例性地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述计算机设备中的执行过程。所述处理器可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述计算机设备的各个部分。所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或单元，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或单元，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机设备的各种功能。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

又例如，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述所述的虚拟电厂年度收益预测方法。示例性地，所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

实施本发明，具有如下有益效果：

通过自动获取电网的用电负荷数据，并统计预设第一时间单位内用电负荷并转换为预设第二时间单位内用电负荷，并获取预设年份内预设第二时间单位内最大用电负荷，计算得到预设第二时间单位内用电负荷除以最大用电负荷得到第一比例值，并结合规划的虚拟电厂的总功率来确认转移到虚拟电厂的负荷的转移时长，并结合电费预测出虚拟电厂年度收益；解决了现有收益预测效率低的问题。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。