一种新能源发电系统的储能配置方法及相关装置

摘要

本申请公开了一种新能源发电系统的储能配置方法，包括获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；依据所述历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，所述无功补偿模块与所述新能源发电系统一一对应；采用多分组差分进化算法从所述配置方案中选取成本最低的所述配置方案，并在成本最低的所述配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案。该方法能够获取更加符合实际的配置方案，并且在不使用大容量储能系统的情况下实现发电系统的稳定运行，利于广泛普及与使用。本申请还公开了一种新能源发电系统的储能配置装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。

权利要求

1.一种新能源发电系统的储能配置方法，其特征在于，包括：获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；

依据所述历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，所述无功补偿模块与所述新能源发电系统一一对应；

采用多分组差分进化算法从所述配置方案中选取成本最低的所述配置方案，并在成本最低的所述配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案。

2.根据权利要求1所述的储能配置方法，其特征在于，所述历史电能质量事件数据包括暂态电能事件数据与稳态电能事件数据。

3.根据权利要求2所述的储能配置方法，其特征在于，所述采用多分组差分进化算法从所述配置方案中选取成本最低的所述配置方案，并在成本最低的所述配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案前还包括：根据所述新能源发电系统所在用电片区的用电习惯，从所述配置方案中剔除不符合所述用电习惯的配置方案。

4.根据权利要求3所述的储能配置方法，其特征在于，还包括：为所述新能源发电系统中的各所述无功补偿模块分别配置一个自动启闭控制模块，并为所述新能源发电系统配置一个电能扰动检测模块，以通过所述电能扰动检测模块检测电能扰动，并当检测到电能扰动时通过所述自动启闭控制模块唤醒对应的所述无功补偿模块。

5.根据权利要求4所述的储能配置方法，其特征在于，所述电能扰动检测模块与所述自动启闭控制模块通过无线的方式通讯。

6.根据权利要求5所述的储能配置方法，其特征在于，所述电能扰动检测模块与所述自动启闭控制模块具体通过LoRa无线通讯方式通讯。

7.一种新能源发电系统的储能配置装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；

确定单元，用于依据所述历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，所述无功补偿模块与所述新能源发电系统一一对应；

选择单元，用于采用多分组差分进化算法从所述配置方案中选取成本最低的所述配置方案，并在成本最低的所述配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案。

8.根据权利要求7所述的储能配置装置，其特征在于，还包括：剔除单元，用于根据所述新能源发电系统所在用电片区的用电习惯，从所述配置方案中剔除不符合所述用电习惯的配置方案。

9.一种新能源发电系统的储能配置设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的新能源发电系统的储能配置方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质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如权利要求1至6任一项所述的新能源发电系统的储能配置方法的步骤。

说明书

一种新能源发电系统的储能配置方法及相关装置

技术领域

[0001] 本申请涉及新能源发电技术领域，特别涉及一种新能源发电系统的储能配置方法；还涉及一种新能源发电系统的储能配置装置、设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

[0002] 风能、太阳能以及水能等新能源与传统化石能源相比，具有资源分布广、储量大、无污染等特点。加大新能源的开发力度，实现新能源大规模利用，无疑对于缓解当前严重的
环境污染以及资源枯竭具有重要意义。

[0003] 然而，随着新能源发电系统装机容量和渗透率的不断提高，其固有的随机性和波动性给新能源发电系统的稳定运行带来诸多的负面影响。其中，配置储能装置是抑制新能
源发电系统输出功率波动的一种有效措施。目前，对于大规模储能系统容量、充放电功率以
及储能寿命等技术性能要求越来越严格，并且大容量储能系统通常价格昂贵，无法广泛普
及与使用。

[0004] 因此，如何在不使用大容量储能系统的情况下实现发电系统的稳定运行已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本申请的目的是提供一种新能源发电系统的储能配置方法，能够在不使用大容量储能系统的情况下实现发电系统的稳定运行，利于广泛普及与使用。本申请的另一个目的
是提供一种新能源发电系统的储能配置装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述
技术效果。

[0006] 为解决上述技术问题，本申请提供了一种新能源发电系统的储能配置方法，包括：

[0007] 获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；

[0008] 依据所述历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，所述无功补偿模块与所述新能源发电系统一一对应；

[0009] 采用多分组差分进化算法从所述配置方案中选取成本最低的所述配置方案，并在成本最低的所述配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案。

[0010] 可选的，所述历史电能质量事件数据包括暂态电能事件数据与稳态电能事件数据。

[0011] 可选的，所述采用多分组差分进化算法从所述配置方案中选取成本最低的所述配置方案，并在成本最低的所述配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方
案前还包括：

[0012] 根据所述新能源发电系统所在用电片区的用电习惯，从所述配置方案中剔除不符合所述用电习惯的配置方案。

[0013] 可选的，还包括：

[0014] 为所述新能源发电系统中的各所述无功补偿模块分别配置一个自动启闭控制模块，并为所述新能源发电系统配置一个电能扰动检测模块，以通过所述电能扰动检测模块
检测电能扰动，并当检测到电能扰动时通过所述自动启闭控制模块唤醒对应的所述无功补
偿模块。

[0015] 可选的，所述电能扰动检测模块与所述自动启闭控制模块通过无线的方式通讯。

[0016] 可选的，所述电能扰动检测模块与所述自动启闭控制模块具体通过LoRa无线通讯方式通讯。

[0017] 为解决上述技术问题，本申请还提供了一种新能源发电系统的储能配置装置，包括：

[0018] 获取单元，用于获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；

[0019] 确定单元，用于依据所述历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，所述无功补偿模块与所述新能源发电系统一
一对应；

[0020] 选择单元，用于采用多分组差分进化算法从所述配置方案中选取成本最低的所述配置方案，并在成本最低的所述配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置
方案。

[0021] 可选的，还包括：

[0022] 剔除单元，用于根据所述新能源发电系统所在用电片区的用电习惯，从所述配置方案中剔除不符合所述用电习惯的配置方案。

[0023] 为解决上述技术问题，本申请还提供了一种新能源发电系统的储能配置设备，包括：

[0024] 存储器，用于存储计算机程序；

[0025] 处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的新能源发电系统的储能配置方法的步骤。

[0026] 为解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如上任一项所述的
新能源发电系统的储能配置方法的步骤。

[0027] 本申请所提供的新能源发电系统的储能配置方法，包括：获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；依据所述历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装
置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，所述无功补偿模块与所述新能源发电系统一
一对应；采用多分组差分进化算法从所述配置方案中选取成本最低的所述配置方案，并在
成本最低的所述配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案。可见，本
申请所提供的新能源发电系统的储能配置方法，基于新能源发电系统的历史电能质量事件
数据进行储能配置，可以获取更加符合实际的配置方案。另外，本申请为每一个新能源发电
系统配置一个对应的无功补偿模块，从而通过此无功补偿模块来补偿电能质量事件，由此
可以在不使用大容量储能系统的情况下实现发电系统的稳定运行，利于广泛普及与使用。

[0028] 本申请所提供的新能源发电系统的储能配置装置、设备以及计算机可读存储介质均具有上述技术效果。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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申请的一些实施
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。

[0030] 图1为本申请实施例所提供的一种新能源发电系统的储能配置方法的流程示意图；

[0031] 图2为本申请实施例所提供的另一种新能源发电系统的储能配置方法的流程示意图；

[0032] 图3为本申请实施例所提供的一种新能源发电系统的储能配置装置的示意图。

具体实施方式

[0033] 本申请的核心是提供一种新能源发电系统的储能配置方法，能够在不使用大容量储能系统的情况下实现发电系统的稳定运行，利于广泛普及与使用。本申请的另一个核心
是提供一种新能源发电系统的储能配置装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述
技术效果。

[0034] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员
在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0035] 实施例一

[0036] 请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种新能源发电系统的储能配置方法的流程示意图，参考图1所示，该储能配置方法包括：

[0037] S101：获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；

[0038] 具体的，本步骤旨在获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据。历史电能质量事件数据包括暂态电能事件数据与稳态电能事件数据。其中，暂态电能事件数据包括电
压暂升、电压暂降等。稳态电能事件数据包括频率上越限、频率下越限、电压上越限、电压下
越限、电压、电流谐波越限、电压、电流总谐波畸变越限、不平衡越限等。

[0039] S102：依据历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，无功补偿模块与新能源发电系统一一对应；

[0040] 具体的，在获取到新能源发电系统的历史电能质量事件数据的基础上，进一步依据所述历史电能质量事件数据，采用最临近分类器确定储能装置及无功补偿模块的配置方
案。其中，确定储能装置的配置方案是指确定符合新能源发电系统工况即能够尽可能满足
电能质量事件所带来的冲击的储能装置的型号。确定无功补偿模块的配置方案是指确定能
补偿电能质量事件的无功补偿模块。无功补偿模块与新能源发电系统一一对应，即每一个
新能源发电系统配置一个对应的无功补偿模块，由此通过无功补偿模块来补偿电能质量事
件，可以在不使用大容量储能系统的情况下实现发电系统的稳定运行。

[0041] S103：采用多分组差分进化算法从配置方案中选取成本最低的配置方案，并在成本最低的配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案。

[0042] 具体的，在执行步骤S102，初步确定了储能装置及储能装置对应的无功补偿模块的配置方案后，本步骤旨在从中选取最优配置方法。具体而言，以成本最低且新能源发电系
统功率波动最小为基准，采用多分组差分进化算法从初步确定的配置方法中，选取最优的
配置方案，即所选取的储能装置的型号以及无功补偿模块的配置成本最低且新能源发电系
统功率波动最小。自然，所有的配置方案中成本最低且新能源发电系统功率波动最小为最
优，若无法同时达到成本最低且新能源发电系统功率波动最小，则选取成本最低的配置方
案，并从各成本最低的配置方案中进一步选取新能源发电系统功率波动最小的配置方案。
例如，配置方案A与配置方案B的成本均为最低，配置方案C成本高于配置方案A与配置方案
B，且配置方案C下新能源发电系统功率波动最小，配置方案A下新能源发电系统的功率波动
小于配置方案B下新能源发电系统的功率波动，则此时选取配置方案A。

[0043] 一种新能源发电系统对应一组历史电能质量事件数据以及一个最邻近分类器。对于最邻近分类器，以及最邻近分类器确定储能装置及储能装置对应的无功补偿模块的配置
方案的实现过程，本申请在此不做赘述，参考现有相关技术即可。

[0044] 综上所述，本申请所提供的新能源发电系统的储能配置方法，包括：获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；依据所述历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确
定储能装置及所述储能装置对应的无功补偿模块的配置方案；其中，所述无功补偿模块与
所述新能源发电系统一一对应；采用多分组差分进化算法从配置方案中选取成本最低的配
置方案，并在成本最低的配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案。
可见，本申请所提供的新能源发电系统的储能配置方法，基于新能源发电系统的历史电能
质量事件数据进行储能配置，可以获取更加符合实际的配置方案。另外，本申请为每一个新
能源发电系统配置一个对应的无功补偿模块，从而通过此无功补偿模块来补偿电能质量事
件，由此可以在不使用大容量储能系统的情况下实现发电系统的稳定运行，利于广泛普及
与使用。

[0045] 实施例二

[0046] 请参考图2，图2为本申请实施例所提供的另一种新能源发电系统的储能配置方法的流程示意图，参考图2所示，该储能配置方法包括：

[0047] S201：获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；

[0048] S202：依据历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，无功补偿模块与新能源发电系统一一对应；

[0049] S203：根据新能源发电系统所在用电片区的用电习惯，从配置方案中剔除不符合用电习惯的配置方案。

[0050] S204：采用多分组差分进化算法从配置方案中选取成本最低的配置方案，并在成本最低的配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案。

[0051] 具体的，对于步骤S201、步骤S202以及步骤S204，本申请在此不做赘述，参考实施例一中的相应部分即可。本实施例在执行步骤S201以及S202，初步确定储能装置及对应的
无功补偿模块的配置方案后，进一步根据新能源发电系统所在用电片区的用电习惯，从初
步确定的配置方法中剔除不符合此用电片区的用电习惯的配置方案，进而执行步骤S204，
从剔除了不符合用电习惯的配置方案中再以成本最低且新能源发电系统功率波动最小为
基准，择优选取配置方案。

[0052] 本实施例采取从配置方案中剔除不符合用电习惯的配置方案，可以在实现发电系统的稳定运行的同时，更好的满足不同用电片区的用电习惯。

[0053] 进一步，在上述各实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，还包括：

[0054] 为新能源发电系统中的各无功补偿模块分别配置一个自动启闭控制模块，并为新能源发电系统配置一个电能扰动检测模块，以通过电能扰动检测模块检测电能扰动，并当
检测到电能扰动时通过自动启闭控制模块唤醒无功补偿模块。

[0055] 具体的，每一个无功补偿模块配置一个自动启闭控制模块，每一个新能源发电系统配置一个电能扰动检测模块。从而，通过电能扰动检测模块检测新能源发电系统是否存
在电能扰动，并当检测到电能扰动时，电能扰动检测模块与自动启闭控制模块进行信号传
输，进而唤醒对应的无功补偿模块。

[0056] 其中，电能扰动检测模块可基于电压互感器、电流互感器采集电能扰动参数，并对电能扰动参数进行校正，进而基于TFT提取校正后的电能扰动参数的特征向量。进一步，采
用ISOM作为分类器，以校正后的电能扰动参数的特征向量为分类参数，识别电能质量事件，
并基于BP神经网络模型，根据电能质量的识别结果输出无功补偿模块的配置方案。

[0057] 进一步，电能扰动检测模块与自动启闭控制模块通过无线的方式通讯，且具体通过LoRa无线通讯方式通讯。

[0058] 可以明白的是，上述电能扰动检测模块与自动启闭控制模块的通讯方式仅为本申请所提供的一种实施方式，而非唯一限定，可根据实际情况进行差异性设置。

[0059] 本申请还提供了一种新能源发电系统的储能配置装置，下文描述的该装置可以与上文描述的方法相互对应参照。请参考图3，图3为本申请实施例所提供的一种新能源发电
系统的储能配置装置的示意图，结合图3所示，该装置包括：

[0060] 获取单元10，用于获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；

[0061] 确定单元20，用于依据历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，无功补偿模块与新能源发电系统一一对应；

[0062] 选择单元30，用于采用多分组差分进化算法从配置方案中选取成本最低的配置方案，并在成本最低的配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配置方案。。

[0063] 在上述实施例的基础上，可选的，历史电能质量事件数据包括暂态电能事件数据与稳态电能事件数据。

[0064] 在上述实施例的基础上，可选的，还包括：

[0065] 剔除单元，用于根据新能源发电系统所在用电片区的用电习惯，从配置方案中剔除不符合用电习惯的配置方案。

[0066] 在上述实施例的基础上，可选的，还包括：

[0067] 配置单元，用于为新能源发电系统中的各无功补偿模块分别配置一个自动启闭控制模块，并为新能源发电系统配置一个电能扰动检测模块，以通过电能扰动检测模块检测
电能扰动，并当检测到电能扰动时通过自动启闭控制模块唤醒对应的无功补偿模块。

[0068] 在上述实施例的基础上，可选的，电能扰动检测模块与自动启闭控制模块通过无线的方式通讯。

[0069] 在上述实施例的基础上，可选的，电能扰动检测模块与自动启闭控制模块具体通过LoRa无线通讯方式通讯。

[0070] 本申请还提供了一种新能源发电系统的储能配置设备，该储能配置设备包括存储器和处理器。其中，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序实现如下的
步骤：

[0071] 获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；依据所述历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，所述无功补
偿模块与所述新能源发电系统一一对应；采用多分组差分进化算法从配置方案中选取成本
最低的配置方案，并在成本最低的配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配
置方案。

[0072] 对于本申请所提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。

[0073] 本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下的步骤：

[0074] 获取新能源发电系统的历史电能质量事件数据；依据所述历史电能质量事件数据，采用最邻近分类器确定储能装置及对应的无功补偿模块的配置方案；其中，所述无功补
偿模块与所述新能源发电系统一一对应；采用多分组差分进化算法从配置方案中选取成本
最低的配置方案，并在成本最低的配置方案中选取新能源发电系统功率波动最小的最优配
置方案。

[0075] 该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存
储程序代码的介质。

[0076] 对于本申请所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。

[0077] 说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设
备以及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简
单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0078] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和
软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些
功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业
技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应
认为超出本申请的范围。

[0079] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存
储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD‑ROM、或技术
领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

[0080] 以上对本申请所提供的新能源发电系统的储能配置方法、装置、设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了
阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本
技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干
改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。