本技术涉及电力系统运行与控制，特别涉及一种水下抽水蓄能控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术：
1、伴随以海上风电为代表的海洋可再生能源的蓬勃发展，适应海洋环境的储能方法越发得到关注与研究，和陆地相比，海上风电所处环境特殊，在深远海建设专门用于安置储能设备的水上平台成本较高、风险较大，因此水下将成为储能设备地点选择和能量来源的主导场景。
2、相关技术中，水下储能的实现方法包括电化学储能、重力/浮力储能、水下压缩空气储能(underwater compressed air energy storage，简称ucaes)和水下抽水蓄能(underwater pumped hydro storage，简称uphs)等。相比于环境污染和组件腐蚀风险较高的水下电化学储能和结构可靠性欠缺的重力/浮力储能，uphs的大储能容量和高安全性为解决深远海能源开发、能量存储问题提供了高适配度的解决方案。
3、然而，现有uphs的相关研究仍多局限在原理设计、经济评估、结构制造领域，在适用范围、理论深度和与工程实际结合等方面尚显不足，面对海上可再生能源开发带来的功率-能量平衡问题，未提供有效的解决方案，亟需完善。
技术实现思路
1、本技术提供一种水下抽水蓄能控制方法、装置、电子设备及存储介质，该方法能够为海上可再生能源开发带来的功率-能量平衡挑战提供有力的解决方案，为水下储能技术的长远研究与发展提供有力指导与参考。
2、为达到上述目的，本技术第一方面实施例提出一种水下抽水蓄能控制方法，包括以下步骤：
3、获取实时和预测的全网源-网-荷特性信息；
4、根据所述全网源-网-荷特性信息进行系统级优化调度，并根据调度结果生成uphs最佳功率指令，并基于所述uphs最佳功率指令进行预设的场站级控制；以及
5、基于预设的场站级控制结果，根据所述uphs最佳功率指令确定原动机控制策略和全功率变流器控制策略，并根据所述原动机控制策略和所述全功率变流器控制策略对每台机组进行原动机控制和全功率变流器控制。
6、根据本技术的一个实施例，所述基于预设的场站级控制结果，根据所述uphs最佳功率指令确定原动机控制策略和全功率变流器控制策略，并根据所述原动机控制策略和所述全功率变流器控制策略对每台机组进行原动机控制和全功率变流器控制，包括：
7、基于所述uphs最佳功率指令，以水轮机(发电)工况的最高效率为目标，根据多个水轮机(发电)工况点组成的效率曲线生成最优转速；
8、基于所述uphs最佳功率指令，以泵(抽水)工况的最高效率为目标，根据多个泵(抽水)工况点组成的效率曲线生成最优开度；
9、获取电机端的实际输出功率和实际输入功率，并根据所述实际输出功率和所述实际输入功率计算每一时刻球壳内的水量；
10、基于所述预设的场站级控制结果，根据所述最优转速、所述最优开度和所述每一时刻球壳内的水量进行原动机控制。
11、根据本技术的一个实施例，所述根据所述实际输出功率和所述实际输入功率计算每一时刻球壳内的水量，包括：
12、基于预设的水量计算公式，根据所述实际输出功率和所述实际输入功率计算每一时刻球壳内的水量，其中，所述预设的水量计算公式为：
13、
14、其中，vi为i时段内所述uphs球壳内的海水体积，pg,i为i时段的发动功率，pp,i为i时段的抽水功率，ηt为uphs在所述水轮机(发电)工况的综合工作效率，ηp为uphs在所述泵(抽水)工况的综合工作效率，g为重力加速度，d为装置的安装深度，δt为相邻两次计算的时间间隔。
15、根据本技术的一个实施例，所述基于预设的场站级控制结果，根据所述uphs最佳功率指令确定原动机控制策略和全功率变流器控制策略，并根据所述原动机控制策略和所述全功率变流器控制策略对每台机组进行原动机控制和全功率变流器控制，包括：
16、获取当前水下抽水蓄能系统的应用场景；
17、根据所述当前水下抽水蓄能系统的应用场景确定变流器控制器的目标控制策略；
18、根据所述目标控制策略进行全功率变流器控制。
19、根据本技术的一个实施例，所述目标控制策略为跟网型策略或构网型策略。
20、根据本技术的一个实施例，所述预设的场站级控制为：
21、基于每台机组启动和/或切出的预设次序规则，控制所述每台机组进行启动和/或切出，维持不同机组间的调用率处于平衡状态。
22、根据本技术实施例提出的水下抽水蓄能控制方法，通过根据实时和预测的全网源-网-荷特性信息可以进行系统级优化调度，并根据调度结果生成uphs最佳功率指令，基于最佳功率指令进行预设的场站级控制(机组的次序投切和调用选择等)，并基于预设的场站级控制结果，根据uphs最佳功率指令确定的原动机控制策略和全功率变流器控制策略，以对每台机组进行原动机控制和全功率变流器控制。由此，该控制方法能够为海上可再生能源开发带来的功率-能量平衡挑战提供有力的解决方案，为水下储能技术的长远研究与发展提供有力指导与参考。
23、为达到上述目的，本技术第二方面实施例提出一种水下抽水蓄能控制装置，包括：
24、获取模块，用于获取实时和预测的全网源-网-荷特性信息；
25、生成模块，用于根据所述全网源-网-荷特性信息进行系统级优化调度，并根据调度结果生成uphs最佳功率指令，并基于所述uphs最佳功率指令进行预设的场站级控制；以及
26、控制模块，用于基于预设的场站级控制结果，根据所述uphs最佳功率指令确定原动机控制策略和全功率变流器控制策略，并根据所述原动机控制策略和所述全功率变流器控制策略对每台机组进行原动机控制和全功率变流器控制。
27、根据本技术的一个实施例，所述控制模块，包括：
28、第一计算单元，用于基于所述uphs最佳功率指令，以水轮机(发电)工况的最高效率为目标，根据多个水轮机(发电)工况点组成的效率曲线生成最优转速；
29、第二计算单元，用于基于所述uphs最佳功率指令，以泵(抽水)工况的最高效率，根据多个泵(抽水)工况点组成的效率曲线生成最优开度；
30、第三计算单元，用于获取电机端的实际输出功率和实际输入功率，并根据所述实际输出功率和所述实际输入功率计算每一时刻球壳内的水量；
31、控制单元，用于基于所述预设的场站级控制结果，根据所述最优转速、所述最优开度和所述每一时刻球壳内的水量进行原动机控制。
32、根据本技术的一个实施例，所述第三计算单元，具体用于：
33、基于预设的水量计算公式，根据所述实际输出功率和所述实际输入功率计算每一时刻球壳内的水量，其中，所述预设的水量计算公式为：
34、
35、其中，vi为i时段内所述uphs球壳内的海水体积，pg,i为i时段的发动功率，pp,i为i时段的抽水功率，ηt为uphs在所述水轮机(发电)工况的综合工作效率，ηp为uphs在所述泵(抽水)工况的综合工作效率，g为重力加速度，d为装置的安装深度，δt为相邻两次计算的时间间隔。
36、根据本技术的一个实施例，所述控制模块，具体用于：
37、获取当前水下抽水蓄能系统的应用场景；
38、根据所述当前水下抽水蓄能系统的应用场景确定变流器控制器的目标控制策略；
39、根据所述目标控制策略进行全功率变流器控制。
40、根据本技术的一个实施例，所述目标控制策略为跟网型策略或构网型策略。
41、根据本技术的一个实施例，所述预设的场站级控制为：
42、基于每台机组启动和/或切出的预设次序规则，控制所述每台机组进行启动和/或切出，维持不同机组间的调用率处于平衡状态。
43、根据本技术实施例提出的水下抽水蓄能控制装置，通过根据实时和预测的全网源-网-荷特性信息可以进行系统级优化调度，并根据调度结果生成uphs最佳功率指令，基于最佳功率指令进行预设的场站级控制(机组的次序投切和调用选择等)，并基于预设的场站级控制结果，根据uphs最佳功率指令确定的原动机控制策略和全功率变流器控制策略，以对每台机组进行原动机控制和全功率变流器控制。由此，该控制装置能够为海上可再生能源开发带来的功率-能量平衡挑战提供有力的解决方案，为水下储能技术的长远研究与发展提供有力指导与参考。
44、为达到上述目的，本技术第三方面实施例提出一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的水下抽水蓄能控制方法。
45、为达到上述目的，本技术第四方面实施例提出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，以用于实现如上述实施例所述的水下抽水蓄能控制方法。
46、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
1.一种水下抽水蓄能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设的场站级控制结果，根据所述最佳功率指令确定原动机控制策略和全功率变流器控制策略，并根据所述原动机控制策略和所述全功率变流器控制策略对每台机组进行原动机控制和全功率变流器控制，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际输出功率和所述实际输入功率计算每一时刻球壳内的水量，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于预设的场站级控制结果，根据所述uphs最佳功率指令确定原动机控制策略和全功率变流器控制策略，并根据所述原动机控制策略和所述全功率变流器控制策略对每台机组进行原动机控制和全功率变流器控制，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标控制策略为跟网型策略或构网型策略。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述预设的场站级控制为：
7.一种水下抽水蓄能控制装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-6任一项所述的水下抽水蓄能控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-6任一项所述的水下抽水蓄能控制方法。
