[發明專利]綜合能源系統的三級分區自治與互補協同控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202110395749.0
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112803413B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 何偉;徐文龍;李佳;趙偉哲;鐘逸銘;黃揚琪
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46;H02J3/16;H02J3/28;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

1.一種綜合能源系統的三級分區自治與互補協同控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一、建立用戶自治區域的自律控制模型，并以村級區域下發的關口功率控制優化曲線為等式約束，以用戶自治區域內可再生能源無功電壓控制能力為不等式約束，以及以用戶供能成本和間歇式能源區域內部高消納率為優化目標，綜合協同控制用戶自治區域內的分布式儲能及分布式能源，其中，所述以用戶供能成本和間歇式能源區域內部高消納率為優化目標的函數表達式為：

式中，minf_c為用戶供能的最小成本，C_e，C_g分別為供電成本和供氣成本，HCR為消納率，P_R，P_r分別為用戶自治區域內的總負荷和各類損耗，P_DG為用戶自治區域內分布式電源發出有功的總和；

計算所述用戶自治區域內可再生能源無功電壓控制能力的步驟包括：

建立分布式能源無功電壓控制可參與度指標P；

建立多個影響分布式能源無功電壓控制可參與度的下級指標：電壓波動V_f，無功調節能力RPRA，電壓偏差V_d，電壓諧波V_h；

基于各下級指標對無功電壓控制能力進行計算，計算表達式如下：

P＝w₁V_f+w₂RPRA+w₃V_d+w₄V_h，

式中，w₁，w₂，w₃，w₄分別表示電壓波動V_f，無功調節能力RPRA，電壓偏差V_d，電壓諧波V_h在電壓控制可參與度中的權重比例，為影響程度系數，P_d為第d個分布式電源的可參與度，v_cc代表用戶自治區的無功電壓控制能力；

步驟二、建立村級區域的自律調控模型，并以鄉鎮區域下發的關口功率控制優化曲線為等式約束，以各個用戶自治區域的可調度容量為不等式約束，以及以村級區域發電成本和分布式能源在至少一個村級區域的高消納率為優化目標，給出各用戶自治區域的關口功率控制優化曲線，并綜合協同控制各村級區域的分布式能源；

步驟三、對鄉鎮區域進行全局協調優化控制，具體如下：基于村級區域的可調節容量，以鄉鎮區域整體能源優化為目標給出各村級區域的關口功率控制優化曲線，并下發到各村級區域。

2.根據權利要求1所述的一種綜合能源系統的三級分區自治與互補協同控制方法，其特征在于，所述基于村級區域的可調節容量，以鄉鎮區域整體能源優化為目標給出各村級區域的關口功率控制優化曲線，并下發到各村級區域包括：

以全局經濟最優為優化的目標函數；

以滿足各用戶群體的用能需求為全局優化的等式約束條件；

以村級區域的可調度容量為全局優化的不等式約束條件；

采用二階錐優化方法，將非凸優化模型通過二階錐松弛技術轉化為具有凸可行域的最優化問題，進行各村級區域的關口功率控制優化曲線的計算；

將各村級區域的關口功率控制優化曲線下發到各村級區域。

3.根據權利要求1所述的一種綜合能源系統的三級分區自治與互補協同控制方法，其特征在于，所述以村級區域下發的關口功率控制優化曲線為等式約束的表達式為：

式中，P_i為第i個容量不可調的分布式能源的實際容量，即為用戶自治區域的關口節點i的有功出力，P_Li為用戶自治區域的關口節點i的全局有功負荷優化值，V_i為用戶自治區域的關口節點i的電壓幅值，V_j為分布式電源關口節點j的電壓幅值，Q_i為用戶自治區域的關口節點i的無功出力，Q_Li為用戶自治區域的關口節點i的全局無功負荷優化值，G_ij為支路i-j之間的電導，B_ij為支路i-j的電納，θ_ij為支路i-j兩端的相角差。