[發明專利]一種海綿電網系統

在審

• 申請號: 202210043584.5
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114465253A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 丁濤;穆程剛;韓謳竹;楊淼;馬洲俊;譚晶;蔣承伶;韋磊;朱紅;許洪華;張爽;閆振華
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網江蘇省電力有限公司南京供電分公司;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司;國網寧夏電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32;H02J3/12;H02J3/24;H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 劉婷;朱偉軍

本申請屬于電力系統控制技術領域，特別是涉及一種海綿電網系統。集中式方法在隱私保護和計算效率方面存在潛在缺陷。本申請提供了一種海綿電網系統，包括依次排列的網絡層、代理層和虛擬儲能層，所述網絡層包括若干節點，所述代理層包括若干代理模塊，所述虛擬儲能層包括若干儲能組件，所述節點、所述代理模塊和所述儲能組件依次對應，所述節點與所述代理模塊進行信息交互，所述代理模塊與所述儲能組件進行信息交互，所述代理模塊之間能夠進行信息交互，所述節點通過所述代理模塊調用所述儲能組件的儲能資源。實現了電壓的本地控制，同時充分發揮了海量儲能的潛能。完全分布式的方式有效避免了海量數據集中帶來的計算消耗大和隱私泄露問題。

技術領域

本申請屬于電力系統控制技術領域，特別是涉及一種海綿電網系統。

背景技術

隨著社會經濟的不斷發展，現代電力系統的建設對電網的安全穩定運行提出了更高的要求。新出現的挑戰包括但不限于電壓波動、級聯跳閘故障等電壓穩定問題亟待解決。隨著靈活的可控資源在智能電網中所占比例的增加，電壓調節問題應該重新考慮。其中涉及到兩個最重要的任務：一是用什么資源來調節電壓，二是用什么方式來調節電壓。

大型光伏和風力發電場被認為是有效的調壓資源。然而，風力和光伏發電的間歇性導致了明顯的變異性和不確定性，給電壓調節帶來了各種挑戰。通過集成分布式儲能可以進一步利用負載側調度能力。未來可以聚合更多能量雙向流動的資源，形成更強大的虛擬儲能調節系統。

此外，電壓調節往往采用集中控制，控制中心對區域內所有可調節資源進行統一管理和調度。然而，由于參與方的數量不斷增加，它需要整合來自所有節點的信息然后發出控制命令。集中式方法在隱私保護和計算效率方面存在潛在缺陷。

發明內容

1.要解決的技術問題

基于電壓調節往往采用集中控制，控制中心對區域內所有可調節資源進行統一管理和調度。然而，由于參與方的數量不斷增加，它需要整合來自所有節點的信息然后發出控制命令。集中式方法在隱私保護和計算效率方面存在潛在缺陷的問題，本申請提供了一種海綿電網系統。

2.技術方案

為了達到上述的目的，本申請提供了一種海綿電網系統，包括依次排列的網絡層、代理層和虛擬儲能層，所述網絡層包括若干節點，所述代理層包括若干代理模塊，所述虛擬儲能層包括若干儲能組件，所述節點、所述代理模塊和所述儲能組件依次對應，所述節點與所述代理模塊進行信息交互，所述代理模塊與所述儲能組件進行信息交互，所述代理模塊之間能夠進行信息交互，所述節點通過所述代理模塊調用所述儲能組件的儲能資源；海綿電網系統為去中心化的控制模式，通過代理模塊之間的信息交互，對應所述節點調用所述儲能組件的儲能資源，使得對應所述節點的電壓能夠被控制在安全范圍內。

本申請提供的另一種實施方式為：所述網絡層包括若干光伏機構和風機，所述光伏機構與所述風機通過物理線路連接，所述物理線路上設置有若干所述節點。

本申請提供的另一種實施方式為：所述物理線路為輻射狀線路，所述物理線路上端部節點為平衡節點，所述平衡節點的電壓取為標幺值1.0p.u.。

本申請提供的另一種實施方式為：所述儲能組件包括充電站、多能轉換站、電動汽車、屋頂光伏房、智慧房屋或者儲能裝置。

本申請提供的另一種實施方式為：所述代理模塊能夠控制對應的所述儲能組件，所述控制的目標函數是對應所述節點的電壓與所述平衡節點的電壓差值最小化。

本申請提供的另一種實施方式為：所述控制的約束條件包括功率平衡約束，虛擬儲能組件約束與網絡功率和電壓的安全約束，所述網絡功率和電壓約束對不同所述代理模塊進行耦合。