一种光储调度方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及计算机技术领域，特别是涉及一种光储调度方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.在传统的电力市场中，每天固定时段的电价固定，在用电高峰的固定时段内，电价处于高峰，在用电低谷的固定时段内，电价处于低谷，每个固定时间段的时间跨度通常为几个小时。在传统的储能调度方法中，在电价较低的固定时间段内，发电企业从电网中买入电，以对储能电站进行充电。在电价较高的固定时段内，控制储能电站进行放电。
3.但在电力现货市场中，电价是随市场需求频繁变化的，每隔15分钟电价变化一次。且发电企业不仅可以通过从电网对储能电站进行充电，而且还可以通过将光伏产生的电量存入储能电站的方式对储能电站进行充电。因此传统的储能调度方法不适用于电力现货市场。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种光储调度方法、装置、电子设备及存储介质，以提供适用于电力现货市场的储能调度方法，提高光储整体收益。具体技术方案如下：
5.第一方面，本技术实施例提供一种光储调度方法，包括：
6.基于光储系统中光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算所述光储系统的度电成本；
7.基于日前现货电价和所述度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，所述光伏功率为所述光伏设备的发电功率，所述第一并网口功率为电网向所述储能设备传输电能的功率，所述储能功率为所述储能设备的储能功率；
8.基于计算得到的每个时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，对所述光伏设备和所述储能设备进行调度。
9.可选的，所述基于光储系统中光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算所述光储系统的度电成本，包括：
10.基于所述光伏设备的初始装机容量和光伏生命周期内的光伏衰减参数，计算所述光伏设备在所述光伏生命周期内的光伏总供电量，所述光伏生命周期为所述光伏设备的生命周期；
11.基于所述储能设备的初始装机容量、储能充放电循环效率和储能生命周期内的储能衰减参数，计算所述储能设备在所述储能生命周期内的储能总供电量，所述储能生命周期为所述储能设备的生命周期；
12.将所述光伏总供电量和所述储能总供电量之和作为光储总供电量；
13.将所述光伏设备在所述光伏生命周期内的总成本和所述储能设备在所述储能生
命周期内的总成本之和作为光储总成本；
14.计算所述光储总供电量和所述光储总成本的比值，得到所述度电成本。
15.可选的，所述基于日前现货电价和所述度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，包括：
16.将所述指定时长内的供电成本与购电成本的和值，作为所述指定时长内的总用电成本；其中，所述指定时长内的供电成本为：基于所述度电成本和所述指定时长内各时段的光伏功率和储能功率计算得到的供电成本之和，所述指定时长内的购电成本为：基于所述日前现货电价和所述指定时长内各时段的第一并网口功率计算得到的购电成本之和；
17.计算满足预设约束条件的情况下，在所述指定时长内所述总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。
18.可选的，所述度电成本为：
[0019][0020]
其中，pv
int
为所述光伏设备初始装机容量，y为所述光伏生命周期，pv
hour
为所述光伏设备首年发电小时数，pv
decay
为所述光伏设备每年的衰减百分比，pv
invest
为所述光伏设备的初始投资，pv
oper
为所述光伏设备在运营期间的每年的运维费用，bat
efficiency
为所述储能设备的储能充放电循环效率，bat
decay
为所述储能设备每年的衰减百分比，bat
invest
为所述储能设备的初始投资，bat
oper
为所述储能设备在运营期间的每年的运维费用，x为所述储能生命周期。
[0021]
可选的，
[0022]
所述指定时长内的最小总用电成本为：
[0023][0024]
其中，d为所述指定时长内的时段序号，n为所述指定时长内包括的时段的数量，p
pv-d
为所述指定时长内d时段的光伏功率，p
bat-d
为所述指定时长内d时段的储能功率，δt为单个时段的时长，p
grid-d
为d时段的第一并网口功率，cost
pv-bat
为所述度电成本，price
grid-d
为d时段的日前现货电价；
[0025]
所述预设约束条件包括：
[0026]
soc1＝socn；
[0027]
p
load-d
+p
bat-d
+p
pv-d
+p
grid-d
＝0；
[0028]
soc
min
《socd《soc
max
；
[0029]
soc
min
《socd《soc
max
；
[0030][0031]-bat
int
《p
bat-d
《bat
int
；
[0032]
其中，soc1为所述储能设备在所述指定时长的初始时段的剩余电量，socn为所述储能设备在所述指定时长的结束时段的剩余电量；
[0033]
p
load-d
为所述指定时长内d时段的第二并网口功率，所述第二并网口功率为电网向用电负荷传输电能的功率；
[0034]
socd为所述储能设备的d时段的剩余电量，soc
min
为所述储能设备放电电量的下限，soc
max
为所述储能设备充电电量的上限；bat
int
为所述储能设备的初始装机容量；
[0035]
m为所述指定时长内从所述初始时段到d时段包括的时段数量。
[0036]
第二方面，本技术实施例提供一种光储调度装置，包括：
[0037]
计算模块，用于基于光储系统中光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算所述光储系统的度电成本；
[0038]
所述计算模块，还用于基于日前现货电价和所述度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，所述光伏功率为所述光伏设备的发电功率，所述第一并网口功率为电网向所述储能设备传输电能的功率，所述储能功率为所述储能设备的储能功率；
[0039]
调度模块，用于基于计算得到的每个时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，对所述光伏设备和所述储能设备进行调度。
[0040]
可选的，所述计算模块，具体用于：
[0041]
基于所述光伏设备的初始装机容量和光伏生命周期内的光伏衰减参数，计算所述光伏设备在所述光伏生命周期内的光伏总供电量，所述光伏生命周期为所述光伏设备的生命周期；
[0042]
基于所述储能设备的初始装机容量、储能充放电循环效率和储能生命周期内的储能衰减参数，计算所述储能设备在所述储能生命周期内的储能总供电量，所述储能生命周期为所述储能设备的生命周期；
[0043]
将所述光伏总供电量和所述储能总供电量之和作为光储总供电量；
[0044]
将所述光伏设备在所述光伏生命周期内的总成本和所述储能设备在所述储能生命周期内的总成本之和作为光储总成本；
[0045]
计算所述光储总供电量和所述光储总成本的比值，得到所述度电成本。
[0046]
可选的，所述计算模块，具体用于：
[0047]
将所述指定时长内的供电成本与购电成本的和值，作为所述指定时长内的总用电成本；其中，所述指定时长内的供电成本为：基于所述度电成本和所述指定时长内各时段的光伏功率和储能功率计算得到的供电成本之和，所述指定时长内的购电成本为：基于所述日前现货电价和所述指定时长内各时段的第一并网口功率计算得到的购电成本之和；
[0048]
计算满足预设约束条件的情况下，在所述指定时长内所述总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。
[0049]
可选的，所述度电成本为：
[0050][0051]
其中，pv
int
为所述光伏设备初始装机容量，y为所述光伏生命周期，pv
hour
为所述光伏设备首年发电小时数，pv
decay
为所述光伏设备每年的衰减百分比，pv
invest
为所述光伏设备的初始投资，pv
oper
为所述光伏设备在运营期间的每年的运维费用，bat
efficiency
为所述储能设备的储能充放电循环效率，bat
decay
为所述储能设备每年的衰减百分比，bat
invest
为所述储能设备的初始投资，bat
oper
为所述储能设备在运营期间的每年的运维费用，x为所述储能生命周期。
[0052]
可选的，
[0053]
所述指定时长内的最小总用电成本为：
[0054][0055]
其中，d为所述指定时长内的时段序号，n为所述指定时长内包括的时段的数量，p
pv-d
为所述指定时长内d时段的光伏功率，p
bat-d
为所述指定时长内d时段的储能功率，δt为单个时段的时长，p
grid-d
为d时段的第一并网口功率，cost
pv-bat
为所述度电成本，price
grid-d
为d时段的日前现货电价；
[0056]
所述预设约束条件包括：
[0057]
soc1＝socn；
[0058]
p
load-d
+p
bat-d
+p
pv-d
+p
grid-d
＝0；
[0059]
soc
min
《socd《soc
max
；
[0060]
soc
min
《socd《soc
max
；
[0061][0062]-bat
int
《p
bat-d
《bat
int
；
[0063]
其中，soc1为所述储能设备在所述指定时长的初始时段的剩余电量，socn为所述储能设备在所述指定时长的结束时段的剩余电量；
[0064]
p
load-d
为所述指定时长内d时段的第二并网口功率，所述第二并网口功率为电网向用电负荷传输电能的功率；
[0065]
socd为所述储能设备的d时段的剩余电量，soc
min
为所述储能设备放电电量的下限，soc
max
为所述储能设备充电电量的上限；bat
int
为所述储能设备的初始装机容量；
[0066]
m为所述指定时长内从所述初始时段到d时段包括的时段数量。
[0067]
第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
[0068]
存储器，用于存放计算机程序；
[0069]
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面所述的方法。
[0070]
第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法。
[0071]
第五方面，本技术实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述上述第一方面所述的方法。
[0072]
本技术实施例提供了一种光储调度方法、装置、电子设备及存储介质，可以基于光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算光储系统的度电成本，然后基于日前现货电价和光度电成本计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。如此，可以使得总用电成本最小，且计算得到的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率符合日前现货电价的变化，进而，利用计算得到的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率对光伏设备和储能设备进行调度，更加适用于电力现货市场，能够提高光储整体收益。
附图说明
[0073]
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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0074]
图1a为本技术实施例提供的一种固定时段电价的示例性示意图；
[0075]
图1b为本技术实施例提供的一种储能调度方法的示例性示意图；
[0076]
图1c为本技术实施例提供的一种电力现货市场中电价的示例性示意图；
[0077]
图2为本技术实施例提供的一种光储调度方法的流程图；
[0078]
图3为本技术实施例提供的一种最小值寻优方法的示例性流程图；
[0079]
图4为本技术实施例提供的一种光储调度方法的示例性流程图；
[0080]
图5为本技术实施例提供的一种光储调度系统的示例性示意图；
[0081]
图6为本技术实施例提供的一种光储调度装置的结构示意图；
[0082]
图7是用来实现本技术实施例提供的光储调度方法的电子设备的框图。
具体实施方式
[0083]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员基于本技术所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0084]
为便于理解，首先对本技术实施例中涉及的相关概念进行解释说明。
[0085]
光伏设备是指利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电设备。
[0086]
储能设备用于通过介质或设备把电能量存储起来，在需要时再释放的过程。
[0087]
光储系统是指光伏设备和储能设备组成的系统，即光伏设备通过太阳能发电得到的电能量可以存储在储能设备中，进而由储能设备进行供电。
[0088]
电力现货市场指发电企业等市场主体以市场化交易的形式提供电力服务的交易机制，在电力现货时长中可以按照日前现货电价进行电能量交易。
[0089]
日前现货电价是针对未来的指定时长内的电力需求和电力供应情况，预测得到的指定时长内每个时段的电价。
[0090]
在电力现货市场中电价变化较为频繁，例如，电价可以随着市场对电力的需求，可以每15分钟变化一次。而在非现货市场中，电价不会频繁随着市场需求发生变化。
[0091]
作为示例，如图1a所示，图1a为非现货市场中一天内的电价变化情况。图1a示例性示出了每天中每个固定时段的电价，23:00-次日7:00为电价低谷时段，该时段内的电价为一天中最低电价；8:00-11:00和17:00-21:00为电价高峰时段，这两个时段内的电价为一天中最高电价；11:00-17:00为电价平时段，该时段内的电价处于最低电价和最高电价之间。
[0092]
传统的储能调度方法是按照每个固定时段的电价确定的，通常在电价低谷时段，发电企业从电网中买电，从而对储能设备进行充电，在电价高峰时段，对储能设备进行放电，也就是将储能设备中的电卖出。
[0093]
如图1b所示，发电企业在23:00-次日7:00的电价低谷时段和11:00-17:00的电价平时段从电网中买电，以对储能设备充电，在8:00-11:00和17:00-21:00的电价高峰时段，储能设备放电，如此可以使得储能收益较高。
[0094]
如图1c所示，图1c示例性示出了一天内的日前现货电价，图1c的横坐标为时间，纵坐标为电价，电价单位为元/兆瓦时。以每15分钟电价变化一次为例，一天内共有96个电价，且每天相同时刻的电价也可能不同，将96个电价连接成曲线，得到图1c中的电价曲线。
[0095]
将图1a、图1b和图1c对比可知，在电力现货市场中，图1b的储能调度方式显然在图1c的场景中不适用，无法保证光储系统的整体收益。
[0096]
为解决上述问题，本技术实施例提供了一种光储调度方法，该方法应用于电子设备，如图2所示，该方法包括：
[0097]
s201、基于光储系统中光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算光储系统的度电成本。
[0098]
其中，光储系统中包括光伏设备和储能设备，光伏设备的装机数据包括该光伏设备的固定参数，例如光伏设备的初始装机容量。储能设备的装机数据包括该储能设备的固定参数，例如储能设备的初始装机容量。
[0099]
度电成本是指光储系统的生命周期内的供电成本。
[0100]
s202、基于日前现货电价和度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。
[0101]
其中，指定时长可以为1天，各时段可以为1天内的每一分钟。在指定时长为1天的情况下，日前现货电价为电力现货市场中次日各时段的电价。
[0102]
光伏功率为光伏设备的发电功率，第一并网口功率为电网向储能设备传输电能的功率，储能功率为储能设备的储能功率，第一并网口是指电网与光储系统所在的园区之间的并网口。
[0103]
s203、基于计算得到的每个时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，对光伏设备和储能设备进行调度。
[0104]
其中，电子设备可以基于每个时段的光伏功率对光伏设备进行调度，使得光伏设备光伏设备按照每个时段的光伏功率进行工作。并且，电子设备可以基于每个时段的第一并网口功率和储能功率对储能设备进行调度，使得储能设备按照每个时段的第一并网口功率和储能功率进行工作。
[0105]
采用上述方法，可以基于光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算光储系统的度电成本，然后基于日前现货电价和光度电成本计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。如此，可以使得总用电成本最小，且计算得到的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率符合日前现货电价的变化，进而，利用计算得到的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率对光伏设备和储能设备进行调度，更加适用于电力现货市场，能够提高光储整体收益。
[0106]
在本技术实施例中，上述s201、基于光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算光储系统的度电成本，具体可以实现为以下步骤：
[0107]
步骤1、基于光伏设备的初始装机容量和光伏生命周期内的光伏衰减参数，计算光伏设备在光伏生命周期内的光伏总供电量。
[0108]
其中，光伏生命周期为光伏设备的生命周期，例如，光伏设备的生命周期可以为25年。
[0109]
光伏设备的装机数据可以包括光伏设备的初始装机容量和光伏生命周期内的光伏衰减参数。可以理解的是，光伏设备的发电能力会因设备老化等原因随着时间的变化而衰减，光伏生命周期内的光伏衰减参数包括光伏生命周期内每个时刻的衰减百分比，光伏衰减参数可以通过光伏衰减曲线表示，光伏衰减曲线的横轴为时间，纵轴为衰减百分比。
[0110]
步骤2、基于储能设备的初始装机容量、储能充放电循环效率和储能生命周期内的储能衰减参数，计算储能设备在储能生命周期内的储能总供电量。
[0111]
其中，储能生命周期为储能设备的生命周期，不同厂家生产的储能设备的生命周期不同，例如，储能设备的生命周期可以为15年。
[0112]
储能设备的装机数据可以包括储能设备的初始装机容量、储能衰减参数和储能充放电循环效率。
[0113]
可以理解的是，储能设备的储能能力也会因设备老化等原因随着时间的变化而衰减，储能生命周期内的储能衰减参数包括储能生命周期内每个时刻的衰减百分比，储能衰减参数可以通过储能衰减曲线标识，储能衰减曲线的横轴为时间，纵轴为衰减百分比。
[0114]
另外，储能设备在充放电的过程中，可能会有一些电量损耗，因此实际放电量会小于实际充电量，储能充放电循环效率用于表示储能设备充电后再放电的电量损耗率。
[0115]
例如，储能设备的实际充电量为100度电，而该储能设备的储能充放电循环效率为96％，则该储能设备的实际放电量为96度电。
[0116]
步骤3、将光伏总供电量和储能总供电量之和作为光储总供电量。
[0117]
步骤4、将光伏设备在光伏生命周期内的总成本和储能设备在储能生命周期内的总成本之和作为光储总成本。
[0118]
其中，光伏设备在光伏生命周期内的总成本可以包括对光伏设备的初始投资，以及运营期间的运维费用。同理，储能设备在储能生命周期内的总成本可以包括对储能设备的初始投资，以及运营期间的运维费用。
[0119]
例如，例如光伏设备在光伏生命周期内每年的运维费用可以为两万元。
[0120]
步骤5、计算光储总供电量和光储总成本的比值，得到度电成本。
[0121]
采用上述方法，基于光伏设备的初始装机容量和光伏生命周期内的光伏衰减参数，计算光伏设备在光伏生命周期内的光伏总供电量，在计算光伏总供电量的过程中考虑到了光伏设备的发电能力衰减的问题，因此计算得到的光伏生命周期内的光伏总供电量更加准确。同理，基于储能设备的初始装机容量、储能充放电循环效率和储能生命周期内的储能衰减参数，计算储能设备在自身的生命周期内的储能总供电量，在计算储能总供电量的过程中考虑到了储能设备的储能能力衰减的问题，以及考虑到了储能充放电循环效率。因此，计算得到的储能设备在储能生命周期内的储能总供电量更加准确。因此后续计算的到总用电成本也更加准确，采用该方法对光伏设备和储能设备进行调度可以获得更好的光储整体收益。
[0122]
在本技术一些实施例中，度电成本具体为：
[0123]
[0124]
其中，pv
int
为光伏设备初始装机容量，y为光伏生命周期，pv
hour
为光伏设备首年发电小时数，pv
decay
为光伏设备每年的衰减百分比，pv
invest
为光伏设备的初始投资，pv
oper
为光伏设备在运营期间的每年的运维费用，bat
efficiency
为储能设备的储能充放电循环效率，bat
decay
为储能设备每年的衰减百分比，bat
invest
为储能设备的初始投资，bat
oper
为储能设备在运营期间的每年的运维费用，x为储能生命周期。
[0125]
作为示例，光伏生命周期y为25年，储能生命周期x为15年，则度电成本的计算公式为：
[0126][0127]
其中，该公式中的分子为25年内光伏设备的光伏总供电量和15年内储能设备的储能总供电量之和，分母为25年内光伏设备的总成本和15年内储能设备的总成本。
[0128]
在本技术一些实施例中，上述s202、基于日前现货电价和度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，具体可以实现为：
[0129]
将指定时长内的供电成本与购电成本的和值，作为指定时长内的总用电成本，计算满足预设约束条件的情况下，在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。
[0130]
其中，指定时长内的供电成本为：基于度电成本和指定时长内各时段的光伏功率和储能功率计算得到的供电成本之和，指定时长内的购电成本为：基于日前现货电价和指定时长内各时段的第一并网口功率计算得到的购电成本之和。
[0131]
在本技术一些实施例中，指定时长内的最小总用电成本为：
[0132][0133]
其中，profit
day
为指定时长内的总用电成本，min(profit
day
)为指定时长内的最小总用电成本，d为指定时长内的时段序号，n为指定时长内包括的时段的数量，p
pv-d
为指定时长内d时段的光伏功率，p
bat-d
为指定时长内d时段的储能功率，δt为单个时段的时长，p
grid-d
为d时段的第一并网口功率，cost
pv-bat
为度电成本，price
grid-d
为d时段的日前现货电价。
[0134]
在利用上述公式计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的p
pv-d
、p
bat-d
和p
grid-d
时，需满足以下预设约束条件：
[0135]
soc1＝socn；
[0136]
p
load-d
+p
bat-d
+p
pv-d
+p
grid-d
＝0；
[0137]
soc
min
《socd《soc
max
；
[0138][0139]-bat
int
《p
bat-d
《bat
int
；
[0140]
其中，soc1＝socn为储能设备状态约束条件，soc1为储能设备在指定时长的初始时段的剩余电量，socn为储能设备在指定时长的结束时段的剩余电量。该储能设备状态约束条件用于表示储能设备在指定时长的初始时段的初始电量和指定时长的结束时段的结束电量相等。
[0141]
p
load-d
+p
bat-d
+p
pv-d
+p
grid-d
＝0为功率平衡约束条件，p
load-d
为指定时长内d时段的第
二并网口功率，第二并网口功率为电网向用电负荷传输电能的功率，p
load-d
的数据来源为用电负荷关口电表。该功率平衡约束条件用于表示指定时长内的各时段中，用电负荷使用的电量与光储系统的供电电量之间守恒，此处的p
load-d
为负数。
[0142]
soc
min
《socd《soc
max
为储能设备剩余电量约束条件，socd为储能设备的d时段的剩余电量，soc
min
为储能设备放电电量的下限，soc
max
为储能设备充电电量的上限。该储能设备剩余电量约束条件用于表示d时段的剩余电量处于储能设备放电电量的下限和上限之间。
[0143]
为储能设备物理约束条件，m为指定时长内从初始时段到d时段包括的时段数量，该储能设备物理约束条件用于表示d时段储能设备中剩余电量为储能设备的初始电量与截止到d时段储能设备充入的电量之和。
[0144]-bat
int
《p
bat-d
《bat
int
为储能设备实时功率约束条件，bat
int
为储能设备初始装机容量，该储能设备实时功率约束条件用于表示d时段储能功率不得超过储能设备的初始装机容量，即各时段储能功率的上限为储能设备初始装机容量，各时段储能功率的下限为储能设备初始装机容量和-1的乘积。
[0145]
进而在满足上述预设约束条件的情况下，可以采用最小值寻优的方法，确定在指定时长内总用电成本最小的各时段的p
pv-d
、p
bat-d
和p
grid-d
。
[0146]
例如，可以采用粒子群优化(particle swarm optimization,pso)算法进行最小值寻优，如图3所示，该方法具体包括：
[0147]
s301、开始。
[0148]
s302、初始化粒子群。
[0149]
在本技术实施例中，可以针对各时段的p
pv-d
、p
bat-d
和p
grid-d
初始化粒子群，粒子群中包括多个粒子。
[0150]
s303、计算每个粒子的适应度。
[0151]
s304、根据适应度更新pbest、gbest，并更新粒子位置和速度。
[0152]
针对每个粒子，将当前时刻该粒子的适应度与上一时刻该粒子的适应度进行对比，确定个体最优解(pbest)，各个粒子通过信息共享，确定全局最优解(gbest)，并且可以基于pbest和gbest，更新各粒子的位置和速度。
[0153]
s305、判断是否达到最大迭代次数或全局最优位置满足最小界限。
[0154]
如果是，执行s306，如果否，则返回执行s303。
[0155]
s306、结束。
[0156]
粒子群优化算法的具体实现算法可参考相关技术，此处不再赘述。
[0157]
通过上述流程，可以计算在指定时长内使得总用电成本最小的各时段的p
pv-d
、p
bat-d
和p
grid-d
。
[0158]
作为示例，指定时长可以为1天，单个时段的时长为1分钟，则指定时长内包括的时段的数量为1440，则上述指定时长内的最小总用电成本为：
[0159][0160]
相应的，预设约束条件为：
[0161]
soc1＝soc
1440
；
[0162]
p
load-d
+p
bat-d
+p
pv-d
+p
grid-d
＝0；
[0163]
soc
min
《socd《soc
max
；
[0164][0165]-bat
int
《p
bat-d
《bat
int
；
[0166]
进而，通过最小值寻优，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的p
pv-d
、p
bat-d
和p
grid-d
。
[0167]
采用上述方法，在计算最小总用电成本的过程中，计算总用电成本的公式中的各个参数需满足预设约束条件，如此，计算得到的最小总用电成本更加精确，更加贴合实际。且通过上述方法可以计算得到使得总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，进而基于计算结果对光伏设备和储能设备进行调度，可以提升电力现货市场中的光储收益，降低用电成本。
[0168]
在上述实施例的基础上，图4示例性示出了一种光储调度方法，如图4所示，该方法包括：
[0169]
s401、开始。
[0170]
s402、获取日前现货电价。
[0171]
其中，日前现货电价为从第三方平台获取到的指定时长内电力现货市场中各时段的电价。
[0172]
s403、获取光伏设备的装机数据，储能设备的装机数据。
[0173]
s404、计算光储系统的度电成本。
[0174]
其中，度电成本的计算方法参考上述实施例中的相关描述，此处不再赘述。
[0175]
s405、基于收益最优策略，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率、储能功率和最小的总用电成本。
[0176]
具体的，利用日前现货电价和度电成本计算总用电成本，采用最小值寻优算法得到最小的总用电成本以及指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。
[0177]
s406、输出日前全天收益，输出储能运行策略。
[0178]
其中，日前全天收益为上述最小的总用电成本。储能运行策略为按照指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，对光伏设备和储能设备进行调度。
[0179]
可选的，可以将计算得到的指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率分别整理为调度曲线的形式。
[0180]
s407、结束。
[0181]
采用上述方法，获取光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算光储系统的度电成本，然后采用收益最优策略获取在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，如此，可以使得总用电成本最小，且计算得到的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率符合日前现货电价的变化，进而，利用计算得到的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率对光伏设备和储能设备进行调度，更加适用于电力现货市场，能够提高光储整体收益。并且采用该方法可以自动生成储能运行策略，无需用户人工制定储能运行策略，降低了用户参与电力现货市场的技术门槛。
[0182]
上述光储调度方法可以通过电子设备中的光储调度系统实现，如图5所示，图5示例性示出了一种光储调度系统，该系统包括展现层、业务逻辑层和数据层。
[0183]
其中，数据层可以从电力交易中心获取预测数据，该预测数据为日前现货电价，并且，数据层还可以获取基础数据，基础数据为光伏设备初始装机容量、储能设备初始装机容量、储能设备的储能充放电循环效率、光伏设备每年的衰减百分比和储能设备每年的衰减百分比等。
[0184]
其中，数据层可以通过消息队列遥测传输(message queuing telemetry transport，mqtt)协议获取电力交易中心的日前现货电价。mqtt协议代理(mqtt-broker)配置有前置负载均衡器，因此mqtt-broker可以接收海量数据，进而将接收到的数据推送到kafka集群中，kafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统。如此，mqtt-broker可以将从电力交易中心获取的日前现货电价推送到kafaka集群中，数据层可以订阅kafka消息的方式，从kafka集群中获取日前现货电价。
[0185]
数据层还可以用于存储采用本技术实施例提供的方法计算得到的指定时长内各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。对于结构化的业务数据，可以存储于postgresql或mysql数据库中，postgresql和mysql为两种不同的数据库；对于时序数据，可以存储于时序数据库中。并且还可以按需将存储的数据同步到分布式文件系统(hadoop distributed file system，hdfs)中。
[0186]
业务逻辑层用于实现上述实施例中提供的算法和逻辑，其中，业务逻辑层具体用于计算度电成本，并且根据收益最优策略计算得到光储系统收益和指定时长内光储系统收益最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，进而将指定时长内光储系统收益最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率整理为储能调度曲线。
[0187]
此外，基于实际业务需求，业务逻辑层也支持其他策略，例如，光储供电优先策略和电网供电优先策略。
[0188]
展现层用于将业务逻辑层计算得到的指定时长收益以及储能调度曲线展示在各终端页面。其中，指定时长收益即为上述最小的总用电成本。此外，展现层通过前后端分离模式部署，前端可以通过应用程序接口(application programming interface，api)请求从后端服务器获取指定时长收益及储能调度曲线。终端可以通过网络(web)页面展示上述信息，web入口层可以将nginx作为静态资源web服务器，nginx是一个高性能的服务器。
[0189]
另外，本技术实施例可以采用双节点部署的模式，利用双节点执行本技术实施例的方法，如此可以保证其中一个节点宕机后，用户仍然可以继续使用该系统的服务，提高可用性。
[0190]
基于相同的构思，本技术实施例提供一种光储调度装置，如图6所示，该装置包括：
[0191]
计算模块601，用于基于光储系统中光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算光储系统的度电成本。
[0192]
计算模块601，还用于基于日前现货电价和度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，光伏功率为光伏设备的发电功率，第一并网口功率为电网向储能设备传输电能的功率，储能功率为储能设备的储能功率。
[0193]
调度模块602，用于基于计算得到的每个时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，对光伏设备和储能设备进行调度。
[0194]
可选的，计算模块601，具体用于：
[0195]
基于光伏设备的初始装机容量和光伏生命周期内的光伏衰减参数，计算光伏设备在光伏生命周期内的光伏总供电量，光伏生命周期为光伏设备的生命周期。
[0196]
基于储能设备的初始装机容量、储能充放电循环效率和储能生命周期内的储能衰减参数，计算储能设备在储能生命周期内的储能总供电量，储能生命周期为储能设备的生命周期。
[0197]
将光伏总供电量和储能总供电量之和作为光储总供电量。
[0198]
将光伏设备在光伏生命周期内的总成本和储能设备在储能生命周期内的总成本之和作为光储总成本。
[0199]
计算光储总供电量和光储总成本的比值，得到度电成本。
[0200]
可选的，计算模块601，具体用于：
[0201]
将指定时长内的供电成本与购电成本的和值，作为指定时长内的总用电成本；其中，指定时长内的供电成本为：基于度电成本和指定时长内各时段的光伏功率和储能功率计算得到的供电成本之和，指定时长内的购电成本为：基于日前现货电价和指定时长内各时段的第一并网口功率计算得到的购电成本之和。
[0202]
计算满足预设约束条件的情况下，在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。
[0203]
可选的，度电成本为：
[0204][0205]
其中，pv
int
为光伏设备初始装机容量，y为光伏生命周期，pv
hour
为光伏设备首年发电小时数，pv
decay
为光伏设备每年的衰减百分比，pv
invest
为光伏设备的初始投资，pv
oper
为光伏设备在运营期间的每年的运维费用，bat
efficiency
为储能设备的储能充放电循环效率，bat
decay
为储能设备每年的衰减百分比，bat
invest
为储能设备的初始投资，bat
oper
为储能设备在运营期间的每年的运维费用，x为储能生命周期。
[0206]
可选的，
[0207]
指定时长内的最小总用电成本为：
[0208][0209]
其中，d为指定时长内的时段序号，n为指定时长内包括的时段的数量，p
pv-d
为指定时长内d时段的光伏功率，p
bat-d
为指定时长内d时段的储能功率，δt为单个时段的时长，p
grid-d
为d时段的第一并网口功率，cost
pv-bat
为度电成本，price
grid-d
为d时段的日前现货电价。
[0210]
预设约束条件包括：
[0211]
soc1＝socn；
[0212]
p
load-d
+p
bat-d
+p
pv-d
+p
grid-d
＝0；
[0213]
soc
min
《socd《soc
max
；
[0214]
soc
min
《socd《soc
max
；
[0215][0216]-bat
int
《p
bat-d
《bat
int
；
[0217]
其中，soc1为储能设备在指定时长的初始时段的剩余电量，socn为储能设备在指定时长的结束时段的剩余电量。
[0218]
p
load-d
为指定时长内d时段的第二并网口功率，第二并网口功率为电网向用电负荷传输电能的功率。
[0219]
socd为储能设备的d时段的剩余电量，soc
min
为储能设备放电电量的下限，soc
max
为储能设备充电电量的上限；bat
int
为储能设备的初始装机容量。
[0220]
m为指定时长内从初始时段到d时段包括的时段数量。
[0221]
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，包括处理器701、通信接口702、存储器703和通信总线704，其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信总线704完成相互间的通信，
[0222]
存储器703，用于存放计算机程序；
[0223]
处理器701，用于执行存储器703上所存放的程序时，实现上述光储调度方法的步骤。
[0224]
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0225]
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0226]
存储器可以包括随机存取存储器(random access memory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0227]
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(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。
[0228]
在本发明提供的又一实施例中，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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述光储调度方法的步骤。
[0229]
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中光储调度方法。
[0230]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机
指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
[0231]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0232]
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0233]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种光储调度方法，其特征在于，包括：基于光储系统中光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算所述光储系统的度电成本；基于日前现货电价和所述度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，所述光伏功率为所述光伏设备的发电功率，所述第一并网口功率为电网向所述储能设备传输电能的功率，所述储能功率为所述储能设备的储能功率；基于计算得到的每个时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，对所述光伏设备和所述储能设备进行调度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于光储系统中光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算所述光储系统的度电成本，包括：基于所述光伏设备的初始装机容量和光伏生命周期内的光伏衰减参数，计算所述光伏设备在所述光伏生命周期内的光伏总供电量，所述光伏生命周期为所述光伏设备的生命周期；基于所述储能设备的初始装机容量、储能充放电循环效率和储能生命周期内的储能衰减参数，计算所述储能设备在所述储能生命周期内的储能总供电量，所述储能生命周期为所述储能设备的生命周期；将所述光伏总供电量和所述储能总供电量之和作为光储总供电量；将所述光伏设备在所述光伏生命周期内的总成本和所述储能设备在所述储能生命周期内的总成本之和作为光储总成本；计算所述光储总供电量和所述光储总成本的比值，得到所述度电成本。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于日前现货电价和所述度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，包括：将所述指定时长内的供电成本与购电成本的和值，作为所述指定时长内的总用电成本；其中，所述指定时长内的供电成本为：基于所述度电成本和所述指定时长内各时段的光伏功率和储能功率计算得到的供电成本之和，所述指定时长内的购电成本为：基于所述日前现货电价和所述指定时长内各时段的第一并网口功率计算得到的购电成本之和；计算满足预设约束条件的情况下，在所述指定时长内所述总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述度电成本为：其中，pv
int
为所述光伏设备初始装机容量，y为所述光伏生命周期，pv
hour
为所述光伏设备首年发电小时数，pv
decay
为所述光伏设备每年的衰减百分比，pv
invest
为所述光伏设备的初始投资，pv
oper
为所述光伏设备在运营期间的每年的运维费用，bat
efficiency
为所述储能设备的储能充放电循环效率，bat
decay
为所述储能设备每年的衰减百分比，bat
invest
为所述储能设备的初始投资，bat
oper
为所述储能设备在运营期间的每年的运维费用，x为所述储能生命周
期。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述指定时长内的最小总用电成本为：其中，d为所述指定时长内的时段序号，n为所述指定时长内包括的时段的数量，p
pv-d
为所述指定时长内d时段的光伏功率，p
bat-d
为所述指定时长内d时段的储能功率，δt为单个时段的时长，p
grid-d
为d时段的第一并网口功率，cost
pv-bat
为所述度电成本，price
grid-d
为d时段的日前现货电价；所述预设约束条件包括：soc1＝soc
n
；p
load-d
+p
bat-d
+p
pv-d
+p
grid-d
＝0；soc
min
<soc
d
<soc
max
；soc
min
<soc
d
<soc
max
；-bat
int
<p
bat-d
<bat
int
；其中，soc1为所述储能设备在所述指定时长的初始时段的剩余电量，soc
n
为所述储能设备在所述指定时长的结束时段的剩余电量；p
load-d
为所述指定时长内d时段的第二并网口功率，所述第二并网口功率为电网向用电负荷传输电能的功率；soc
d
为所述储能设备的d时段的剩余电量，soc
min
为所述储能设备放电电量的下限，soc
max
为所述储能设备充电电量的上限；bat
int
为所述储能设备的初始装机容量；m为所述指定时长内从所述初始时段到d时段包括的时段数量。6.一种光储调度装置，其特征在于，包括：计算模块，用于基于光储系统中光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算所述光储系统的度电成本；所述计算模块，还用于基于日前现货电价和所述度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，所述光伏功率为所述光伏设备的发电功率，所述第一并网口功率为电网向所述储能设备传输电能的功率，所述储能功率为所述储能设备的储能功率；调度模块，用于基于计算得到的每个时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，对所述光伏设备和所述储能设备进行调度。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于：基于所述光伏设备的初始装机容量和光伏生命周期内的光伏衰减参数，计算所述光伏设备在所述光伏生命周期内的光伏总供电量，所述光伏生命周期为所述光伏设备的生命周期；基于所述储能设备的初始装机容量、储能充放电循环效率和储能生命周期内的储能衰减参数，计算所述储能设备在所述储能生命周期内的储能总供电量，所述储能生命周期为
所述储能设备的生命周期；将所述光伏总供电量和所述储能总供电量之和作为光储总供电量；将所述光伏设备在所述光伏生命周期内的总成本和所述储能设备在所述储能生命周期内的总成本之和作为光储总成本；计算所述光储总供电量和所述光储总成本的比值，得到所述度电成本。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于：将所述指定时长内的供电成本与购电成本的和值，作为所述指定时长内的总用电成本；其中，所述指定时长内的供电成本为：基于所述度电成本和所述指定时长内各时段的光伏功率和储能功率计算得到的供电成本之和，所述指定时长内的购电成本为：基于所述日前现货电价和所述指定时长内各时段的第一并网口功率计算得到的购电成本之和；计算满足预设约束条件的情况下，在所述指定时长内所述总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述度电成本为：其中，pv
int
为所述光伏设备初始装机容量，y为所述光伏生命周期，pv
hour
为所述光伏设备首年发电小时数，pv
decay
为所述光伏设备每年的衰减百分比，pv
invest
为所述光伏设备的初始投资，pv
oper
为所述光伏设备在运营期间的每年的运维费用，bat
efficiency
为所述储能设备的储能充放电循环效率，bat
decay
为所述储能设备每年的衰减百分比，bat
invest
为所述储能设备的初始投资，bat
oper
为所述储能设备在运营期间的每年的运维费用，x为所述储能生命周期。10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述指定时长内的最小总用电成本为：其中，d为所述指定时长内的时段序号，n为所述指定时长内包括的时段的数量，p
pv-d
为所述指定时长内d时段的光伏功率，p
bat-d
为所述指定时长内d时段的储能功率，δt为单个时段的时长，p
grid-d
为d时段的第一并网口功率，cost
pv-bat
为所述度电成本，price
grid-d
为d时段的日前现货电价；所述预设约束条件包括：soc1＝soc
n
；p
load-d
+p
bat-d
+p
pv-d
+p
grid-d
＝0；soc
min
<soc
d
<soc
max
；soc
min
<soc
d
<soc
max
；-bat
int
<p
bat-d
<bat
int
；其中，soc1为所述储能设备在所述指定时长的初始时段的剩余电量，soc
n
为所述储能设备在所述指定时长的结束时段的剩余电量；
p
load-d
为所述指定时长内d时段的第二并网口功率，所述第二并网口功率为电网向用电负荷传输电能的功率；soc
d
为所述储能设备的d时段的剩余电量，soc
min
为所述储能设备放电电量的下限，soc
max
为所述储能设备充电电量的上限；bat
int
为所述储能设备的初始装机容量；m为所述指定时长内从所述初始时段到d时段包括的时段数量。11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-5任一所述的方法。12.一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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的方法。

技术总结
本申请实施例提供了一种光储调度方法、装置、电子设备及存储介质，涉及计算机技术领域，该方法包括：基于光储系统中光伏设备的装机数据和储能设备的装机数据，计算光储系统的度电成本；基于日前现货电价和度电成本，计算在指定时长内总用电成本最小的各时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，光伏功率为光伏设备的发电功率，第一并网口功率为电网向储能设备传输电能的功率，储能功率为储能设备的储能功率；基于计算得到的每个时段的光伏功率、第一并网口功率和储能功率，对光伏设备和储能设备进行调度。如此，可以提高光储整体收益。可以提高光储整体收益。可以提高光储整体收益。


技术研发人员：吴言 杨雨
受保护的技术使用者：新华三技术有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/21