[發(fā)明專利]綜合能源系統(tǒng)的三級(jí)分區(qū)自治與互補(bǔ)協(xié)同控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110395749.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112803413B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何偉;徐文龍;李佳;趙偉哲;鐘逸銘;黃揚(yáng)琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/46;H02J3/16;H02J3/28;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南昌賢達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發(fā)明公開(kāi)一種綜合能源系統(tǒng)的三級(jí)分區(qū)自治與互補(bǔ)協(xié)同控制方法及裝置，方法包括以下步驟：步驟一、建立用戶自治區(qū)域的自律控制模型；步驟二、建立村級(jí)區(qū)域的自律調(diào)控模型；步驟三、對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域進(jìn)行全局協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，具體如下：基于村級(jí)區(qū)域的可調(diào)節(jié)容量，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域整體能源優(yōu)化為目標(biāo)給出各村級(jí)區(qū)域的關(guān)口功率控制優(yōu)化曲線，并下發(fā)到各村級(jí)區(qū)域。通過(guò)鎮(zhèn)級(jí)、村級(jí)、用戶級(jí)之間的信息迭代交互，形成用戶?村?鄉(xiāng)鎮(zhèn)互補(bǔ)協(xié)同優(yōu)化調(diào)控，最終，滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)多能源系統(tǒng)分區(qū)內(nèi)多能自律互補(bǔ)，從而實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)多能源系統(tǒng)的“用戶級(jí)?村級(jí)?鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)”的分區(qū)內(nèi)自律互補(bǔ)、分層間協(xié)同控制運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及綜合能源系統(tǒng)的三級(jí)分區(qū)自治與互補(bǔ)協(xié)同控制方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著《“十四五”規(guī)劃》的實(shí)施，鄉(xiāng)村振興成為國(guó)家發(fā)展的重中之重，鼓勵(lì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)因地制宜，實(shí)施傳統(tǒng)能源與風(fēng)能、太陽(yáng)能、沼氣能、生物質(zhì)能等能源的協(xié)同開(kāi)發(fā)利用，協(xié)同規(guī)劃布局電力、熱力、供冷等基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)互濟(jì)，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)提供高效智能的能源開(kāi)發(fā)供應(yīng)。

但是在碳達(dá)峰、碳中和的大時(shí)代背景下，鄉(xiāng)鎮(zhèn)配網(wǎng)可靠性薄弱且投資效益不佳，豐富的分布式水、光、地?zé)?、沼氣等清潔能源因缺乏合理的調(diào)控手段，資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題亟需解決，使得鄉(xiāng)鎮(zhèn)能源供用能方式不合理嚴(yán)重制約了鄉(xiāng)村振興發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)和實(shí)施。

因此，亟需一種綜合能源系統(tǒng)的三級(jí)分區(qū)自治與互補(bǔ)協(xié)同控制方法及裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供綜合能源系統(tǒng)的三級(jí)分區(qū)自治與互補(bǔ)協(xié)同控制方法及裝置，用于至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。

第一方面，本發(fā)明提供一種綜合能源系統(tǒng)的三級(jí)分區(qū)自治與互補(bǔ)協(xié)同控制方法，方法包括以下步驟：步驟一、建立用戶自治區(qū)域的自律控制模型，并以村級(jí)區(qū)域下發(fā)的關(guān)口功率控制優(yōu)化曲線為等式約束，以用戶自治區(qū)域內(nèi)可再生能源無(wú)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(qū)域內(nèi)部高消納率為優(yōu)化目標(biāo)，綜合協(xié)同控制用戶自治區(qū)域內(nèi)的分布式儲(chǔ)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(qū)域內(nèi)部高消納率為優(yōu)化目標(biāo)的函數(shù)表達(dá)式為：，式中，為用戶供能的最小成本，，分別為供電成本和供氣成本，為消納率，，分別為用戶自治區(qū)域內(nèi)的總負(fù)荷和各類損耗，為用戶自治區(qū)域內(nèi)分布式電源發(fā)出有功的總和；步驟二、建立村級(jí)區(qū)域的自律調(diào)控模型，并以鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域下發(fā)的關(guān)口功率控制優(yōu)化曲線為等式約束，以各個(gè)用戶自治區(qū)域的可調(diào)度容量為不等式約束，以及以村級(jí)區(qū)域發(fā)電成本和分布式能源在至少一個(gè)村級(jí)區(qū)域的高消納率為優(yōu)化目標(biāo)，給出各用戶自治區(qū)域的關(guān)口功率控制優(yōu)化曲線，并綜合協(xié)同控制各村級(jí)區(qū)域的分布式能源；步驟三、對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域進(jìn)行全局協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，具體如下：基于村級(jí)區(qū)域的可調(diào)節(jié)容量，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域整體能源優(yōu)化為目標(biāo)給出各村級(jí)區(qū)域的關(guān)口功率控制優(yōu)化曲線，并下發(fā)到各村級(jí)區(qū)域。

第二方面，本發(fā)明提供一種綜合能源系統(tǒng)的三級(jí)分區(qū)自治與互補(bǔ)協(xié)同控制裝置，裝置包括：用戶自治區(qū)域控制模塊，配置為建立用戶自治區(qū)域的自律控制模型，并以村級(jí)區(qū)域下發(fā)的關(guān)口功率控制優(yōu)化曲線為等式約束，以用戶自治區(qū)域內(nèi)可再生能源無(wú)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(qū)域內(nèi)部高消納率為優(yōu)化目標(biāo)，綜合協(xié)同控制用戶自治區(qū)域內(nèi)的分布式儲(chǔ)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(qū)域內(nèi)部高消納率為優(yōu)化目標(biāo)的函數(shù)表達(dá)式為：，式中，為用戶供能的最小成本，，分別為供電成本和供氣成本，為消納率，，分別為用戶自治區(qū)域內(nèi)的總負(fù)荷和各類損耗，為用戶自治區(qū)域內(nèi)分布式電源發(fā)出有功的總和；村級(jí)區(qū)域控制模塊，配置為建立村級(jí)區(qū)域的自律調(diào)控模型，并以鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域下發(fā)的關(guān)口功率控制優(yōu)化曲線為等式約束，以各個(gè)用戶自治區(qū)域的可調(diào)度容量為不等式約束，以及以村級(jí)區(qū)域發(fā)電成本和分布式能源在至少一個(gè)村級(jí)區(qū)域的高消納率為優(yōu)化目標(biāo)，給出各用戶自治區(qū)域的關(guān)口功率控制優(yōu)化曲線，并綜合協(xié)同控制各村級(jí)區(qū)域的分布式能源；鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域控制模塊，配置為對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域進(jìn)行全局協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，具體如下：基于村級(jí)區(qū)域的可調(diào)節(jié)容量，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域整體能源優(yōu)化為目標(biāo)給出各村級(jí)區(qū)域的關(guān)口功率控制優(yōu)化曲線，并下發(fā)到各村級(jí)區(qū)域。