本發(fā)明涉及供電控制，尤其涉及一種分布式光伏電解鋁供電直流微電網(wǎng)的方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、金屬鋁由于其優(yōu)越的性能而被廣泛應(yīng)用于建筑地產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域，金屬鋁在電解生產(chǎn)過程中，采用大電網(wǎng)進(jìn)行電解槽供電，存在電能變化環(huán)節(jié)繁瑣復(fù)雜且電能損耗嚴(yán)重的缺陷。

2、同時，電解鋁的用電來源中，火電占比達(dá)到80％以上，不利于企業(yè)可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境友好。綜合多方面原因，電解鋁的高耗能使得金屬鋁的生產(chǎn)被列為重點(diǎn)調(diào)控產(chǎn)業(yè)之一。

3、現(xiàn)階段，采用清潔能源發(fā)電進(jìn)行電解鋁運(yùn)行供電，成為解決電解鋁生產(chǎn)高能耗和環(huán)境污染問題的重要方向，其中分布式光伏發(fā)電用于具備裝機(jī)容量小、形式靈活多樣的優(yōu)勢從多種清潔能源發(fā)電中脫穎而出，現(xiàn)階段基于分布式光伏發(fā)電進(jìn)行電解鋁供電控制也存在諸多難于克服的缺陷。

4、現(xiàn)有技術(shù)中存在采用光伏直流微電網(wǎng)進(jìn)行電解鋁供電時供需關(guān)系不適配，導(dǎo)致光伏發(fā)電在生產(chǎn)用電中占比較低，電解槽電解效率不高的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種分布式光伏電解鋁供電直流微電網(wǎng)的方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中采用光伏直流微電網(wǎng)進(jìn)行電解鋁供電時供需關(guān)系不適配，導(dǎo)致光伏發(fā)電在生產(chǎn)用電中占比較低，電解槽電解效率不高的技術(shù)問題。

2、為此，本發(fā)明的目的在于提出一種分布式光伏電解鋁供電直流微電網(wǎng)的方法，應(yīng)用于直流微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，直流微電網(wǎng)控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)交互模塊、供電控制模塊、輔助電源模塊連接，包括：

3、通過數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行電解鋁電解槽的數(shù)據(jù)交互，獲得電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)包括實(shí)時電解質(zhì)溫度、實(shí)時電解質(zhì)分子比、實(shí)時氧化鋁濃度、實(shí)時氟化鈉濃度、實(shí)時氟化鋁濃度；

4、將電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入電解用電量預(yù)測模型，獲得實(shí)時生產(chǎn)用電預(yù)測值；

5、通過數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行光伏直流微電網(wǎng)的數(shù)據(jù)交互，獲得實(shí)時光伏發(fā)電值；

6、對實(shí)時光伏發(fā)電值與實(shí)時生產(chǎn)用電預(yù)測值進(jìn)行供需關(guān)系匹配度分析，獲得供電控制分析結(jié)果；

7、基于供電控制分析結(jié)果生成供電控制執(zhí)行指令并發(fā)送至供電控制模塊；

8、供電控制模塊基于供電控制執(zhí)行指令，調(diào)用光伏直流微電網(wǎng)和輔助電源模塊進(jìn)行電解鋁運(yùn)行供電。

9、其中，將電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入電解用電量預(yù)測模型，獲得實(shí)時生產(chǎn)用電預(yù)測值，包括：

10、獲取多個樣本電解質(zhì)溫度、多個樣本電解質(zhì)分子比、多個樣本氧化鋁濃度、多個樣本氟化鈉濃度、多個樣本氟化鋁濃度、多個樣本工作電壓和多個樣本電流效率；

11、對多個樣本電解質(zhì)溫度、多個樣本電解質(zhì)分子比、多個樣本氧化鋁濃度、多個樣本氟化鈉濃度、多個樣本氟化鋁濃度進(jìn)行組合，獲得多組樣本電解槽數(shù)據(jù)；

12、對多個樣本工作電壓和多個樣本電流效率進(jìn)行組合，獲得多組樣本生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)；

13、構(gòu)建多組樣本電解槽數(shù)據(jù)與多組樣本生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)的映射關(guān)系；

14、基于多組樣本電解槽數(shù)據(jù)與多組樣本生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)的映射關(guān)系構(gòu)建電解用電量預(yù)測模型；

15、隨機(jī)選定電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)中三項數(shù)據(jù)作為尋優(yōu)方向，構(gòu)建x組尋優(yōu)方向；

16、將x組尋優(yōu)方向逐一輸入電解用電量預(yù)測模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲得x個尋優(yōu)生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)；

17、基于x個尋優(yōu)生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行均值計算，獲得實(shí)時生產(chǎn)用電預(yù)測值。

18、其中，基于多組樣本電解槽數(shù)據(jù)與多組樣本生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)的映射關(guān)系構(gòu)建電解用電量預(yù)測模型，包括：

19、將電解質(zhì)溫度、電解質(zhì)分子比、氧化鋁濃度、氟化鈉濃度和氟化鋁濃度，作為第一坐標(biāo)值、第二坐標(biāo)值、第三坐標(biāo)值、第四坐標(biāo)值和第五坐標(biāo)值，獲得預(yù)測坐標(biāo)系；

20、將多組樣本生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)輸入預(yù)測坐標(biāo)系，生成多個樣本坐標(biāo)點(diǎn)；

21、根據(jù)多組樣本電解槽數(shù)據(jù)與多組樣本生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)的映射關(guān)系，使用多組樣本生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行多個樣本坐標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)識處理，獲得電解用電量預(yù)測模型。

22、其中，供電控制模塊基于供電控制執(zhí)行指令，調(diào)用光伏直流微電網(wǎng)和輔助電源模塊進(jìn)行電解鋁運(yùn)行供電，包括：

23、通過數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行電解鋁電解槽的數(shù)據(jù)交互，獲得實(shí)際生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)，實(shí)際生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)包括實(shí)際工作電壓和實(shí)際電流效率；

24、比對實(shí)時生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)和實(shí)時生產(chǎn)用電預(yù)測值，獲得供電異常偏離值；

25、根據(jù)供電異常偏離值進(jìn)行供電控制分析結(jié)果的數(shù)據(jù)優(yōu)化，獲得供電控制優(yōu)化指令；

26、將實(shí)際生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)和電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入電解用電量預(yù)測模型，進(jìn)行電解用電量預(yù)測模型優(yōu)化。

27、其中，還包括監(jiān)測預(yù)警的步驟。

28、其中，還包括監(jiān)測預(yù)警的步驟，包括：

29、設(shè)置多個監(jiān)測時間窗口，數(shù)據(jù)交互模塊基于多個監(jiān)測時間窗口進(jìn)行光伏直流微電網(wǎng)的數(shù)據(jù)交互，獲得多個時變光伏發(fā)電值；

30、對多個時變光伏發(fā)電值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲得光伏發(fā)電極值；

31、數(shù)據(jù)交互模塊基于多個監(jiān)測時間窗口進(jìn)行電解鋁電解槽的數(shù)據(jù)交互，獲得多個電解鋁時變監(jiān)測數(shù)據(jù)；

32、基于多個電解鋁時變監(jiān)測數(shù)據(jù)獲得多個時變生產(chǎn)用電值；

33、對多個時變生產(chǎn)用電值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲得生產(chǎn)需電極值；

34、基于光伏發(fā)電極值和生產(chǎn)需電極值獲得輔助電源蓄電預(yù)警閾值。

35、其中，基于光伏發(fā)電極值和生產(chǎn)需電極值獲得輔助電源蓄電預(yù)警閾值，包括：

36、基于數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行輔助電源模塊的數(shù)據(jù)交互，獲得剩余蓄電量；

37、判斷剩余蓄電量是否滿足輔助電源蓄電預(yù)警閾值；

38、若剩余蓄電量不滿足輔助電源蓄電預(yù)警閾值，則生成電量預(yù)警提醒。

39、此外，本發(fā)明的目的還在于提出一種分布式光伏電解鋁供電直流微電網(wǎng)的控制裝置，應(yīng)用于直流微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，直流微電網(wǎng)控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)交互模塊、供電控制模塊、輔助電源模塊連接，包括：

40、電解數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行電解鋁電解槽的數(shù)據(jù)交互，獲得電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)包括實(shí)時電解質(zhì)溫度、實(shí)時電解質(zhì)分子比、實(shí)時氧化鋁濃度、實(shí)時氟化鈉濃度、實(shí)時氟化鋁濃度；

41、用電預(yù)測執(zhí)行模塊，用于將電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入電解用電量預(yù)測模型，獲得實(shí)時生產(chǎn)用電預(yù)測值；

42、發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行光伏直流微電網(wǎng)的數(shù)據(jù)交互，獲得實(shí)時光伏發(fā)電值；

43、供需匹配分析模塊，用于對實(shí)時光伏發(fā)電值與實(shí)時生產(chǎn)用電預(yù)測值進(jìn)行供需關(guān)系匹配度分析，獲得供電控制分析結(jié)果；

44、執(zhí)行指令生成模塊，用于基于供電控制分析結(jié)果生成供電控制執(zhí)行指令并發(fā)送至供電控制模塊；

45、供電控制執(zhí)行模塊，用于供電控制模塊基于供電控制執(zhí)行指令，調(diào)用光伏直流微電網(wǎng)和輔助電源模塊進(jìn)行電解鋁運(yùn)行供電。

46、本發(fā)明的目的還在于提出一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計算機(jī)程序時，實(shí)現(xiàn)如前述技術(shù)方案任一的方法。

47、本發(fā)明的目的還在于提出一種非臨時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如前述技術(shù)方案的方法。

48、區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的分布式光伏電解鋁供電直流微電網(wǎng)的控制方法，通過獲得電解鋁實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)并輸入電解用電量預(yù)測模型獲得實(shí)時生產(chǎn)用電預(yù)測值，對實(shí)時光伏發(fā)電值與實(shí)時生產(chǎn)用電預(yù)測值進(jìn)行供需關(guān)系匹配度分析生成供電控制執(zhí)行指令，供電控制模塊基于供電控制執(zhí)行指令，調(diào)用光伏直流微電網(wǎng)和輔助電源模塊進(jìn)行電解鋁運(yùn)行供電。解決現(xiàn)有技術(shù)中存在采用光伏直流微電網(wǎng)進(jìn)行電解鋁供電時供需關(guān)系不適配，導(dǎo)致光伏發(fā)電在生產(chǎn)用電中占比較低，電解槽電解效率不高的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了提高光伏直流微電網(wǎng)發(fā)電與電解鋁需電的供需適配性，提高電解槽電解效率，減少光伏直流微電網(wǎng)產(chǎn)電的無效損耗的技術(shù)效果。