1.本发明涉及一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测系统及方法，属于电网调控技术领域。
背景技术：2.近些年，随着我国风电光伏等新能源的快速发展，电力系统正在逐步向源荷互动、大规模新能源消纳等方向发展。而由于新能源有波动性、间歇性等特点，这就使新能源的大规模并网有很大难度。为了满足可再生能源的大规模并网，电网对调峰等辅助服务有巨大需求。另外，随着近些年负荷侧设备发展迅速，分布式电源、电动汽车、冷链等负荷侧可控资源为电网调峰等辅助服务提供了新的解决方案。而冷链作为负荷侧资源的一种，它具有负荷随机、耗电量大、日耗能稳定等特点。
3.全国冷链规模仍在不断攀升，这就无疑更加剧了城市用电紧张，随机产生的巨大负荷已然成为了电网的负担。通过电力辅助服务市场等系统的建设，采用经济调节方式积极引导冷链资源参与电网调控，既保证了冷链用户的利益，也能够使冷链负荷更多的运行在低谷时段，实现削峰填谷，促进新能源消纳。而冷链负荷参与电网调控系统，首先需要确定冷链负荷可供调节的能力，这就亟需一种方法能够解决冷链可调节能力的预测问题。
技术实现要素：4.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测系统及方法，在满足冷链温度稳定的前提下，对冷链负荷参与电网调控的可调节能力进行预测，进而便于用户基于预测值申报参与电网调控系统调节。
5.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
6.第一方面，本发明提供了一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测方法，包括：
7.获取冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系、交易日预设的冷链温度限值和交易日开门存取货物时段；
8.将交易日预设的冷链温度限值结合冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系，确定压缩机满足温度要求的开机时段和根据调峰需求进行调整的停机运行时段；
9.基于交易日开门存取货物时段确定压缩机必开机运行时段；
10.基于压缩机满足温度要求的开机时段、根据调峰需求进行调整的停机运行时段和压缩机必开机运行时段，确定压缩机开停机序列；
11.基于压缩机开停机序列，预测冷链负荷参与电网调控的可调节能力。
12.进一步的，所述冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系包括：冷链温度与压缩机开机运行时长的函数关系和冷链温度与压缩机停机的函数关系，其中：
13.冷链温度与压缩机开机运行时长的函数关系为：
14.x＝-apy1+b
15.y1≤c
16.其中，x是冷链温度，p是压缩机额定负载功率，y1是压缩机运行时长，a是温度下降曲线的线性化近似斜率，b是每次打冷的初始温度，c是y1的上限；
17.冷链温度与压缩机停机的函数关系为：
18.x＝dy2+f
19.其中，y2是压缩机停机时长，d是温度上升曲线的线性化近似斜率，f是每次停机的初始温度。
20.进一步的，压缩机满足温度要求的开机时段为y1，计算公式为：
[0021][0022]
根据调峰需求进行调整的停机运行时段为y2，计算公式为：
[0023][0024]
其中，x
t
为交易日预设的冷链温度限值。
[0025]
进一步的，所述交易日预设的冷链温度限值x
t
满足：
[0026]
x1≤x
t
≤x2[0027]
其中，x1是冷链的最低温度，x2是冷链不能超过的最高温度。
[0028]
进一步的，所述压缩机必开机运行时段等于交易日开门存取货物时段。
[0029]
进一步的，所述交易日压缩机开停机运行序列为：
[0030]
y1y2y1y2y3y1y2y1y2y1y2y3y1y2y1y2[0031]
其中，y1为满足温度要求的开机时段，y2为根据调峰需求进行调整的停机运行时段，y3表示压缩机必开机运行时长且不能进行调整。
[0032]
进一步的，冷链负荷参与电网调控的可调节能力包括可调节时段tn和压缩机负载功率，其中压缩机运行功率取压缩机额定负载功率p，可调节时段tn为交易日压缩机开停机运行序列中对应的停机运行时段。
[0033]
第二方面，本发明提供了一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测系统，包括：
[0034]
数据获取模块：用于获取冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系、交易日预设的冷链温度限值和交易日开门存取货物时段；
[0035]
可调停停机时长计算模块：用于将交易日预设的冷链温度限值结合冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系，确定压缩机满足温度要求的开机时段和根据调峰需求进行调整的停机运行时段；
[0036]
必开机运行时段确定模块：用于基于交易日开门存取货物时段确定压缩机必开机运行时段；
[0037]
压缩机开停机序列确定模块：用于基于压缩机满足温度要求的开机时段、根据调峰需求进行调整的停机运行时段和压缩机必开机运行时段，确定压缩机开停机序列；
[0038]
预测模块：用于基于压缩机开停机序列，预测冷链负荷参与电网调控的可调节能力。
[0039]
第三方面，本发明提供了一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测装置，包
括处理器及存储介质；
[0040]
所述存储介质用于存储指令；
[0041]
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据上述任一项所述方法的步骤。
[0042]
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
[0043]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
[0044]
本发明提供的一种冷链负荷参与电网调控的可调能力预测方法及装置，通过历史数据建立冷链温度变化模型，通过对冷链温度变化模型的分析，得出冷链最大可调停时间间隔，并基于预设的必开机时段，构建冷链机组开停机序列，由此得出冷链可调节能力；本发明解决了冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测问题，能够在满足冷链温度稳定的前提下，对冷链负荷参与电网调控的调节能力进行预测，为负荷侧冷链资源参与电网调控奠定了基础。
附图说明
[0045]
图1是本发明实施例一提供的一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测方法的流程图。
具体实施方式
[0046]
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0047]
实施例一：
[0048]
一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测方法，
[0049]
如图1所示，本实施例提供了一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测方法，包括以下步骤：
[0050]
步骤1、获取冷链温度变化相关历史数据，并基于历史数据构建冷链温度与压缩机运行时长的函数关系；
[0051]
本实施例中，历史数据包括冷链的历史温度数据、压缩机运行时长数据、压缩机额定负载功率，冷链温度与压缩机开机运行时长的函数关系为：
[0052]
x＝-apy1+b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0053]
y1≤c
[0054]
其中，x是冷链温度，p是压缩机额定负载功率，y1是压缩机运行时长，a是温度下降曲线的线性化近似斜率，与室外温度有关，夏天和冬天不同，b是每次打冷的初始温度，c是y1的上限，超过这个上限，即使打冷温度不再下降。
[0055]
冷链温度与压缩机停机的函数关系为：
[0056]
x＝dy2+f
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0057]
其中x是冷链温度，y2是压缩机停机时长，d是温度上升曲线的线性化近似斜率，与室外温度有关，夏天和冬天不同，f是每次停机的初始温度。
[0058]
步骤2、基于交易日预设的冷链温度限值，结合公式(1)(2)确定压缩机满足温度要求的开机时段和可调停的压缩机停机时长；
[0059]
本实施例中，交易日预设的冷链温度限值x
t
满足：
[0060]
x1≤x
t
≤x2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0061]
其中x1是冷链的最低温度，例如最低温度预设为-21度，x2是冷链不能超过的最高温度，例如-18度；
[0062]
压缩机满足温度要求的开机时段为y1，计算公式为：
[0063][0064]
根据调峰需求进行调整的停机运行时段为y2，计算公式为：
[0065][0066]
步骤3、基于交易日开门存取货物时段，确定压缩机必开机运行时段；
[0067]
本实施例中，预设开门存取货物时长为y3，也即压缩机必开机运行时段为y3。
[0068]
步骤4、基于压缩机满足温度要求的开机时段为y1、根据调峰需求进行调整的停机运行时段y2和必开机运行时段y3，确定冷链压缩机开停机序列；
[0069]
本实施例中，交易日压缩机开停机运行序列为：
[0070]
y1y2y1y2y3y1y2y1y2y1y2y3y1y2y1y2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0071]
其中，开停机序列表示交易日的满足冷链温度要求的机组开停机运行序列，y1表示满足温度要求的开机时段，y2表示根据调峰需求进行调整的停机运行时段，序列y1y2可根据调峰需求进行调整，y3表示因存取货物开启库门时，必须开机运行时长，不能进行调整。
[0072]
步骤5、基于预构建的压缩机开停机序列，预测冷链负荷参与电网调控的可调节能力，包括可调节时段tn和压缩机负载功率，其中压缩机运行功率取压缩机额定负载功率p，可调节时段tn为交易日压缩机开停机运行序列中对应的停机运行时段。
[0073]
实施例二：
[0074]
一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测系统，可实现实施例一所述的一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测方法，包括：
[0075]
数据获取模块：用于获取冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系、交易日预设的冷链温度限值和交易日开门存取货物时段；
[0076]
可调停停机时长计算模块：用于将交易日预设的冷链温度限值结合冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系，确定压缩机满足温度要求的开机时段和根据调峰需求进行调整的停机运行时段；
[0077]
必开机运行时段确定模块：用于基于交易日开门存取货物时段确定压缩机必开机运行时段；
[0078]
压缩机开停机序列确定模块：用于基于压缩机满足温度要求的开机时段、根据调峰需求进行调整的停机运行时段和压缩机必开机运行时段，确定压缩机开停机序列；
[0079]
预测模块：用于基于压缩机开停机序列，预测冷链负荷参与电网调控的可调节能力。
[0080]
实施例三：
[0081]
本发明实施例还提供了一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测装置，可实现实施例一所述的一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测方法，包括处理器及存储
介质；
[0082]
所述存储介质用于存储指令；
[0083]
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行下述方法的步骤：
[0084]
获取冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系、交易日预设的冷链温度限值和交易日开门存取货物时段；
[0085]
将交易日预设的冷链温度限值结合冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系，确定压缩机满足温度要求的开机时段和根据调峰需求进行调整的停机运行时段；
[0086]
基于交易日开门存取货物时段确定压缩机必开机运行时段；
[0087]
基于压缩机满足温度要求的开机时段、根据调峰需求进行调整的停机运行时段和压缩机必开机运行时段，确定压缩机开停机序列；
[0088]
基于压缩机开停机序列，预测冷链负荷参与电网调控的可调节能力。
[0089]
实施例四：
[0090]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，可实现实施例一所述的一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测方法，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现下述方法的步骤：
[0091]
获取冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系、交易日预设的冷链温度限值和交易日开门存取货物时段；
[0092]
将交易日预设的冷链温度限值结合冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系，确定压缩机满足温度要求的开机时段和根据调峰需求进行调整的停机运行时段；
[0093]
基于交易日开门存取货物时段确定压缩机必开机运行时段；
[0094]
基于压缩机满足温度要求的开机时段、根据调峰需求进行调整的停机运行时段和压缩机必开机运行时段，确定压缩机开停机序列；
[0095]
基于压缩机开停机序列，预测冷链负荷参与电网调控的可调节能力。
[0096]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0097]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0098]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0099]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计
算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0100]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
技术特征：表示压缩机必开机运行时长且不能进行调整。7.根据权利要求6所述的冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测方法，其特征是，冷链负荷参与电网调控的可调节能力包括可调节时段t
n
和压缩机负载功率，其中压缩机运行功率取压缩机额定负载功率p，可调节时段t
n
为交易日压缩机开停机运行序列中对应的停机运行时段。8.一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测系统，其特征是，包括：数据获取模块：用于获取冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系、交易日预设的冷链温度限值和交易日开门存取货物时段；可调停停机时长计算模块：用于将交易日预设的冷链温度限值结合冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系，确定压缩机满足温度要求的开机时段和根据调峰需求进行调整的停机运行时段；必开机运行时段确定模块：用于基于交易日开门存取货物时段确定压缩机必开机运行时段；压缩机开停机序列确定模块：用于基于压缩机满足温度要求的开机时段、根据调峰需求进行调整的停机运行时段和压缩机必开机运行时段，确定压缩机开停机序列；预测模块：用于基于压缩机开停机序列，预测冷链负荷参与电网调控的可调节能力。9.一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测装置，其特征是，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1～7任一项所述方法的步骤。10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一项所述方法的步骤。
技术总结本发明公开了电网调控技术领域的一种冷链负荷参与电网调控的可调节能力预测系统及方法，包括：获取冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系、交易日预设的冷链温度限值和交易日开门存取货物时段；将交易日预设的冷链温度限值结合冷链温度与压缩机开停机时长的函数关系，确定压缩机满足温度要求的开机时段和根据调峰需求进行调整的停机运行时段；基于交易日开门存取货物时段确定压缩机必开机运行时段；基于压缩机满足温度要求的开机时段、根据调峰需求进行调整的停机运行时段和压缩机必开机运行时段，确定压缩机开停机序列。本发明能够对冷链负荷参与电网调控满足可行性、安全性、效率性及可靠性的前提下，预测冷链负荷参与电网调控的可调能力。与电网调控的可调能力。与电网调控的可调能力。
技术研发人员：白晶 董昱 严亚勤 冷喜武 田家英 焦建林 董宁 韩盟 宫成 李香龙 毛锐 文旭 樊东 罗保松 何蕾 包铁 刘杨 刘闯 邢健 肖望
受保护的技术使用者：北京科东电力控制系统有限责任公司
技术研发日：2022.04.11
技术公布日：2022/7/5
