[發明專利]一種基于能源互聯電力系統的分布式協調混雜控制方法

有效

• 申請號: 201610193068.5
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105762934B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 岳東;竇春霞;翁盛煊;薛禹勝
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明屬于能源互聯網控制領域，尤其是一種基于能源互聯電力系統的分布式協調混雜控制方法。

背景技術

能源互聯網是能源和互聯網深度融合的新型能源系統，開放是其最核心的理念，互聯網思維和技術的深度融入是其關鍵特征。能源互聯網的基本架構由“能源系統的類互聯網化”和“互聯網+”兩層組成。從電力工業的角度出發，則期望利用互聯網技術構建一個數字信息化多能源網絡系統，將能源資源開發、輸送、存儲、發電、輸電、配電、供電、售電、服務以及儲能與能源終端用戶的各種電氣設備和其它用能設施結合在一起，通過智能化管理技術實現精確供能、對應供能、互助供能和互補供能，將能源利用效率和可再生能源發電的接納能力提高到全新水平，將污染和溫室氣體排放降低到可接受程度，將用戶成本和供電效益調整到最佳狀態，進而到達“主動接納可再生能源發電、優化配置多能源發電、智能管理負荷需求側用電”的目的，這也正是能源互聯網下智能電網的訴求和愿景。

能源互聯網下智能電網的控制技術有兩大特點：1、為了解決可再生能源資源與負荷集中區“逆向分布”問題，智能電網應該是集中式與分布式相結合(分布式協調)、遠距離大電網輸送與區域微網就地消納相結合(大電網與微電網互聯)的形式，進而保證系統能夠最大限度的接納可再生能源發電；2、智能電網應該是橫向多能源時空互補，縱向源-網-荷-儲協調互動，進而提升可再生能源的接納能力和需求側智能參與調節的能力。

目前針對大電網與微電網互聯供電的能源網絡的研究多數采用上層優化能量管理、下層就地控制的分布式協調控制方式，即上層利用優化的能量管理策略來實現各分布式發電單元的最佳功率調度，下層利用就地控制來執行單元系統的動態調節，該方案是集中式和分布式相結合最行之有效的方法之一。然而，源-網-荷-儲互聯的能源網絡不僅具有復雜多樣的連續動態行為，更加突顯相互交織的多模態邏輯切換行為，如大電網故障和故障恢復、可再生能源發電單元的運行模態受制于自然條件的隨機啟停、以及電動汽車新興負荷“即插即用”的用電模式等會常常觸發相關的儲能裝置充電、放電和停止運行模式的轉換，甚至會導致需求側的甩負荷等切換行為。因此，從能源互聯網絡的混雜動態行為出發，為了確保其最大限度地利用可再生能源為多變負荷提供持續可靠的電力供應，在能量優化調度的前提下，能源網絡的運行控制既需要按照優化邏輯關系對其運行模態進行協調切換，也需要在切換行為下其對動態行為進行分布式調節，進而實現多能源時空互補、源-網-荷-儲協調互動的控制目的，這就是能源網絡的混雜系統控制理念。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種基于能源互聯電力系統的分布式協調混雜控制方法，基于分布式協調混雜控制網絡，構建多智能體分布式協調控制網絡，決策和執行不同控制目標和不同領域的混雜控制，使能源網絡智能地實現分布式可再生能源、主網和微電網、負荷需求側、分布式儲能裝置的運行模式的柔性重組和協調切換，同時實現不同運行模式下的分布式動態調節，確保供電的安全性和穩定性。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于能源互聯電力系統的分布式協調混雜控制方法，包括以下步驟：

步驟1：構建能源互聯電力系統的分布式協調混雜控制網絡，包括依次相連的一級雙向能源流動變流器智能體、二級協調控制智能體和若干三級單元智能體，所述一級雙向能源流動變流器智能體用于決策和執行主網與微電網之間聯網和獨島的供電模式切換以及決策和執行分布式就地動態控制，二級協調控制智能體用于決策分布式可再生能源、主網和微電網、負荷需求側、分布式儲能裝置之間運行模式的協調切換控制，三級單元智能體用于執行分布式可再生能源、主網和微電網、負荷需求側、分布式儲能裝置之間運行模式的協調切換控制、決策和執行分布式可再生能源、負荷需求側、分布式儲能裝置的內部運行模式的分布式切換控制以及決策和執行分布式就地動態控制；

步驟2：構建混合能源發電系統的微分混雜離散并行系統DHPN模型，所述DHPN模型由P_D、T_D、P_DF、T_DF、Pre、Pos、τ、M_D0、A_N九個元素集合組成；

步驟3：一級雙向能源流動變流器智能體決策和執行主網和微電網互聯供電模式切換控制，觸發DHPN模型中的P_D、T_D、P_DF、T_DF隨τ產生相對應的變遷；具體為：