[發明專利]基于能源互聯網的城市電網調控系統和調控方法

在審

• 申請號: 201611246216.1
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106786537A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 費思源;顧黎強;王沁;沈健;趙文愷;陳志樑;吳世敏;孫立明;盛佳蓉;計翔
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;上海博英信息科技有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J13/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 周乃鑫

技術領域

本發明涉及能源互聯網技術領域，特別是涉及基于能源互聯網的城市電網調控系統和調控方法。

背景技術

近年來，隨著環境污染問題的日益嚴重，傳統依賴于不可再生資源的增長方式已經不能維持我國經濟社會發展，以石油和煤炭為核心的化石能源時代即將結束，我國將要面臨的是新能源和化石能源互補的“混合能源時代”。在這種情況下，我國亟需以新一輪技術革命、產業革命為支點，從以往粗放的發展模式轉變為更為集約、可持續的發展模式。從能源角度講，未來的能源互聯網不僅包括電能及電力系統，還包括煤、石油、天然氣等傳統化石能源以及風、光等清潔能源；從網絡角度講，不僅包括電網，還包括油氣網、供熱網等多種形式的網絡結構。能源互聯網應當是以互聯網技術為基礎，以電力系統為中心，將電力系統與天然氣網絡、供熱網絡以及工業、交通、建筑系統等緊密耦合，橫向實現電、氣、熱、可再生能源等“多源互補”，縱向實現“源網荷儲”各環節高度協調，生產和消費雙向互動，集中與分布相結合的能源服務網絡。

目前國內外針對能源互聯網的研究已經取得了一些成果：有文獻探討了能源互聯網下的新型配電網及其相關控制，并從基本功能、系統結構、通信要求3個方面分析了新型配電網的特點；以分布式可再生能源發電為基礎，建立了包含分布式能源、儲能裝置、智能終端等構成的能源互聯網系統；建立能量路由器的基本模型，指出柔性直流輸電、直流配電等技術是發展能源互聯網亟需突破的方向；對能源互聯網的需求推動作用和研究現狀進行分析，并建立能源互聯網的技術框架模型；對柔性直流技術在能源互聯網中的應用價值進行探討，并提出柔性直流技術在未來能源互聯網中的2種應用方案；利用復雜網絡理論，從宏觀結構角度建立能源互聯網拓撲模型，為后續研究能源互聯網系統的設計與優化提供參考。

現有的研究大部分都是在分析國內外具有代表意義的能源互聯網雛形的基礎上，討論能源互聯網的概念、技術框架、拓撲模型以及發展能源互聯網的必要性，但是還沒有從能源互聯網背景下的電網運行管理的角度去研究能源互聯網可能帶來的影響和問題。

發明內容

本發明提供了一種基于能源互聯網的城市電網調控系統和調控方法，提高在能源互聯網背景下城市電網對多種分布式電源優化調控系統計算的求解效率及解的準確度，提高城市電網多種分布式電源優化調控系統的整體工作效果。

為實現上述目的，本發明提供一種基于能源互聯網的城市電網調控系統，其特點是，該系統包含：

配電網自動化系統，其獲取典型運行日下配電網歷史運行數據值及當前時刻下配電網的實時運行數據；

配電網絡結構數據庫，其獲取配電網支路參數；

優化調控模塊，其接收配電網自動化系統輸出的典型運行日下配電網各節點電壓歷史數據值、各節點注入的有功功率值及無功功率值作為城市電網對多種分布式電源優化調控的電壓初始計算值，利用基于阻抗方程和對地方程組成的配電網絡計算模型及電壓初始計算值計算配電網各條支路的電流初始值，利用電壓初始值、各支路電流初始值、分布式電源優化模型求解的最優分布式電源調控及牛頓拉夫遜迭代算法計算出各支路電流的新值，并依據各支路電流新值與各支路電流初始值之間的差值利用基于阻抗方程和對地方程的城市電網計算模型形成城市電網對多種分布式電源優化調控策略；

控制對象選擇模塊，其連接優化調控模塊輸出端，提供調度人員對操作對象進行選擇，發出控制命令；

人機交互模塊，其連接控制對象選擇模塊輸出端，輸出計算出的城市電網對多種分布式電源優化調控策略及各仿真信息；

通信接口模塊，其連接人機交互模塊輸出端，提供與配電網自動化系統之間的通信接口，將控制命令傳遞給該配電網自動化系統。

上述典型運行日下配電網歷史運行數據值包含：典型運行日典型時刻對應的配電網各節點電壓歷史運行值、配電網各節點注入有功功率值和無功功率值；

上述配電網當前時刻下電網的實時運行數據包含：當前時刻下配電網各節點電壓運行值和各節點注入有功功率數值。

上述配電網支路參數包含：配電網各節點類型、配電網各節點有功電源出力最大值和最小值、各節點無功電源出力最大值和最小值、節點編號，以及支路編號。

一種上述基于能源互聯網的城市電網調控系統的調控方法，其特點是，該調控方法包含：

S1、配電網自動化系統獲取典型運行日下配電網歷史運行數據值及當前時刻下配電網的實時運行數據，配電網絡結構數據庫獲取配電網支路參數，設定優化迭代計算的終止判斷參數值ε；