[發(fā)明專利]基于智能負荷的虛擬電池模型的實時控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710428335.7
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107171333B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉林;么艷香;滕景竹
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

本發(fā)明涉及一種基于智能負荷的虛擬電池模型的實時控制方法。對一個供電區(qū)域的智能負荷按地區(qū)進行分群，每個智能負荷群等效為一個虛擬子電池模型，各智能負荷群的調(diào)節(jié)能力范圍等價為虛擬子電池模型的出力調(diào)節(jié)范圍。將整個供電區(qū)域內(nèi)的若干個智能負荷群等效為一個虛擬電池模型，根據(jù)虛擬子電池模型的出力調(diào)節(jié)范圍，所有虛擬子電池模型的出力和等價為虛擬電池模型的總出力。考慮電網(wǎng)的出力情況，滾動優(yōu)化虛擬子電池出力，通過通信技術(shù)、接口單元和協(xié)調(diào)控制器等，實現(xiàn)智能負荷與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行。本發(fā)明能夠充分挖掘智能負荷參與需求響應(yīng)潛力，可實現(xiàn)智能負荷與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行，有利于資源的合理優(yōu)化配置及利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運行、控制與調(diào)度領(lǐng)域，特別是基于需求響應(yīng)技術(shù)的智能負荷的聚合等效和控制方法。

背景技術(shù)

隨著煤炭、石油等不可再生資源的日益枯竭以及能源困局的日益嚴(yán)峻，風(fēng)能、太陽能、潮汐能及生物質(zhì)能等可再生能源代替不可再生能源是目前應(yīng)對資源和環(huán)境問題的有效途徑，智能用電對促進電力系統(tǒng)消納可再生能源具有重要意義。

智能用電是智能電網(wǎng)的重要組成部分，是連接供電部門與用戶的樞紐，也是體現(xiàn)智能電網(wǎng)友好互動的核心。智能用電建設(shè)的效果將直接影響電網(wǎng)能源使用效率和經(jīng)濟運行，對電網(wǎng)建設(shè)、節(jié)能環(huán)保、電能質(zhì)量管理產(chǎn)生深遠影響。智能用電可以通過促進智能電網(wǎng)信息流和能量流的互動，引導(dǎo)用戶側(cè)優(yōu)化用電方式，實現(xiàn)柔性用電，提供用能管理等方法協(xié)調(diào)可再生能源和需求響應(yīng)資源，實現(xiàn)清潔能源的多元化發(fā)展。

各網(wǎng)省電力公司在智能用電領(lǐng)域先后開展了供需互動化系統(tǒng)建設(shè)，以構(gòu)建電網(wǎng)與客戶之間高效、互動的新型供用電關(guān)系，為電力客戶提供多元化互動服務(wù)。隨著電器設(shè)備的智能化以及通信技術(shù)的發(fā)展，家庭、辦公等用電設(shè)備的可控性和智能化大大增加，合理協(xié)調(diào)智能家電和電動汽車的用電，可在電網(wǎng)中更好地平衡用電供給和需求。然而，這些負荷大小不一，種類繁多，分散性強。如何將這些負荷參與到電網(wǎng)調(diào)度和優(yōu)化運行，是目前亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于智能負荷的虛擬電池模型的實時控制方法。對一個供電區(qū)域的智能負荷按地區(qū)或街道進行分群，每個智能負荷群等效為一個虛擬子電池模型。將整個供電區(qū)域內(nèi)的若干個智能負荷群等效為一個虛擬電池，所有虛擬子電池的出力和等價為虛擬電池的總出力。考慮電網(wǎng)的出力情況，滾動優(yōu)化虛擬子電池出力，通過通信技術(shù)、接口單元和協(xié)調(diào)控制器等，實現(xiàn)智能負荷與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行。本發(fā)明能夠充分挖掘智能負荷參與需求響應(yīng)的潛力。

為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

基于智能負荷的虛擬電池模型的實時控制方法，包括以下步驟：

A.實時采集智能負荷的開關(guān)狀態(tài)及額定功率，建立智能負荷可調(diào)功率、智能負荷可控變量及智能負荷狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系；

B.將同一個供電區(qū)域的智能負荷按地區(qū)或街道進行分群，每個智能負荷群等效為一個虛擬子電池模型，同一供電區(qū)域內(nèi)的所有虛擬子電池模型構(gòu)成一個虛擬電池模型；基于步驟A中的對應(yīng)關(guān)系，計算虛擬子電池模型的可控區(qū)域內(nèi)智能負荷功率可調(diào)節(jié)的范圍，即虛擬子電池模型的出力上邊界和下邊界；

C.根據(jù)虛擬子電池模型的出力上邊界和下邊界，計算虛擬子電池模型的出力調(diào)節(jié)范圍，以及虛擬電池模型的出力調(diào)節(jié)范圍；

D.根據(jù)虛擬子電池模型的出力上邊界和下邊界，計算虛擬電池模型總出力的上邊界和下邊界；

E.根據(jù)電網(wǎng)的出力情況和虛擬電池模型的出力調(diào)節(jié)范圍，以虛擬電池模型的輸出功率最大為目標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)，對虛擬子電池模型的出力進行滾動優(yōu)化，實現(xiàn)虛擬電池模型輸出功率最大化；

F.虛擬電池模型收到充放電的指令后，根據(jù)步驟E得到的虛擬電池模型的最大輸出功率，兼顧用戶公平性、合理性，優(yōu)化負荷調(diào)整量在負荷中的分配。