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专利号: 2022100975364
申请人: 湖南工商大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,包括:S1:构建能源区块链网络,所述能源区块链网络包括发电单元节点有限集、用电单元节点有限集、边缘计算单元节点有限集和智能合约;

S2:初始化边缘计算单元节点有限集中的边缘计算单元节点,并根据发电单元节点和用电单元节点的信息,得到用电单元节点用电价值系数和发电单元节点综合指标系数、以及整个电网的决策系数;

S3:根据用电单元节点用电价值系数构建优先获得供电节点集和不能获得供电节点集,根据发电单元节点综合指标系数构建新的发电单元节点集;

S4:根据决策系数遍历优先获得供电节点集和不能获得供电节点集,以及新的发电单元节点集,

当决策系数小于0时,对优先获得供电节点集中的用电单元节点进行供电,采用智能合约中的算法对不能获得供电节点集中的用电单元节点进行补偿;

当决策系数等于0时,表示供电负荷均衡;

当决策系数大于0时,根据新的发电单元节点集中的发电单元节点,创建虚拟电厂,所述虚拟电厂用于将各发电单元节点产生的多余电量进行储能,在电网负荷时反哺电网。

2.根据权利要求1所述的一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,S1中,所述能源区块链网络为多元组,包括发电单元节点有限集、用电单元节点有限集、边缘计算单元节点有限集、智能合约、储能设备单元节点有限集和虚拟电厂单元节点有限集。

3.根据权利要求2所述的一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,边缘计算单元节点为边缘设备,所述边缘设备分布于用电单元节点和发电单元节点的边缘,所述边缘设备包括实时监测数据模块、数据指标计算模块和数据缓存模块。

4.根据权利要求3所述的一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,S2中,在计算得到用电单元节点用电价值系数和发电单元节点综合指标系数过程中包括:计算得到指标值,所述指标值包括整个电网的决策系数、用电单元节点用电价值系数和发电单元节点供电稳定系数,将用电单元节点存入用电单元节点有限集,将发电单元节点存入发电单元节点有限集。

5.根据权利要求4所述的一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,整个电网的决策系数的计算公式为:

其中, 为决策系数, 表示第i个发电单元节点的实时功率, 表示第i个用电单元节点的实时功率,t表示时间段,n表示发电单元节点的数量,k表示用电单元节点的数量。

6.根据权利要求5所述的一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,所述发电单元节点包括发电单元节点实时功率、发电单元节点供电稳定系数和发电单元节点综合指标系数;

所述发电单元节点,记为: ;所述发电单元节点实时功率,记为: ;所述发电单元节点供电稳定系数,记为: ,计算公式为:其中,

表示发电效率系数, 表示发电单元节点每一天的平均发电功率,t表示时间段,表示发电单元节点一天内各小时的发电功率;所述发电单元节点综合指标系数,记为,计算公式为:

其中, 表示时间段t内发电单元节点的剩余电量, 表示用户供电满意程度系数,表示发电单元节点供电稳定系数, 表示第i个发电单元节点的实时功率,n表示发电单元节点的数量, 。

7.根据权利要求6所述的一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,所述用电单元节点包括用电单元节点实时功率、用电单元节点用电价值系数、以及计量;所述用电单元节点,记为: ;所述用电单元节点实时功率,记为: ;所述用电单元节点用电价值系数,记为: ,计算公式为:其中, 表示第i个用电单元节点的实时功率, 表示用电时间段权重系数,且, 表示t时间段内的用电总功率, 表示用电去向权重系数,且 ,,k表示用电单元节点的数量;o、a、l表示用电时间段;

w、e、y表示用电去向;

所述计量,记为: ,计算公式为:其中,

表示用电单元节点响应指导性用电计划占比系数指标, 表示用电单元节点响应次数, 表示t时间段内的用电总功率, 表示用电时间段权重系数, 表示用电去向权重系数, 表示用电单元节点用电价值系数计算公式,m表示用电单元节点的数量,E表示用电单元节点响应次数的期望值。

8.根据权利要求7所述的一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,S3中,计算发电单元节点综合指标系数的平均值,记为: ;对发电单元节点综合指标系数 进行排序,选取发电单元节点中 值大于 的发电单元节点构建新的发电节点集,所述新的发电节点集,记为: ,且 ;其中,计算用电单元节点用电单元价值系数的平均值,记为: ;对用电单元节点用电价值系数 进行排序,选取用电单元节点中 值大于 的用电单元节点构建优先获得供电节点集;选取用电单元节点中值小于 的用电单元节点构建不能获得供电节点集,所述优先获得供电节点集,记为: ,{s…i}∈{1…k};所述不能获得供电节点集,记为 ,{v…m}∈{1…k};k表示用电单元节点的数量。

9.根据权利要求8所述的一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,S4中,当决策系数小于0时,采用智能合约中的算法对不能获得供电节点集中的用电单元节点进行补偿的过程为:

选取优先获得供电节点集中用电去向为工业用电和商业用电的用电单元节点,并根据计量值和智能合约对其电费进行加价,产生总收益,记为: ;选取不能获得供电节点集中用电去向为居民用电的用电单元节点,并根据用电去向为居民用电的用电单元节点的计量值,进行补偿;补偿值的计算公式为:其中,H表示补偿值, 表示用电去向为居民用电的用电单元节点的计量, 表示用电去向为工业用电和商业用电的用电单元节点的计量,r表示优先获得供电节点集中用电去向为工业用电和商业用电的用电单元节点的数量。

10.根据权利要求9所述的一种动态均衡电网负荷方法,其特征在于,S4中,当决策系数大于0时,根据新的发电单元节点集中的发电单元节点,并根据虚拟电厂单元节点有限集中的虚拟电厂单元节点动态创建基于联盟链的虚拟电厂,虚拟电厂用于将各发电单元节点产生的多余电量进行储能,在电网负荷时反哺电网,有效协调电力需求和电网负荷。