[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)參與因子的調(diào)度指令分解方法和能源控制器

在審

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• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN115293495A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設計）人: 馬俊義;徐瑞林;張明媚;陳文哲;孫海順;李小菊;李登峰;詹航;司萌;夏翰林
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;國網(wǎng)重慶市電力公司;國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學研究院;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)電力科學研究院有限公司;北京科東電力控制系統(tǒng)有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06;G06F17/18;H02J3/00;H02J3/46
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

本發(fā)明公開一種基于動態(tài)參與因子的調(diào)度指令分解方法和能源控制器，屬于電氣工程領域。包括：接收電網(wǎng)調(diào)控中心下發(fā)的整體調(diào)度指令；計算不同調(diào)度時刻各電動汽車集群與傳統(tǒng)發(fā)電電源的動態(tài)參與因子；按照不同調(diào)度時刻各電動汽車集群與傳統(tǒng)發(fā)電電源的動態(tài)參與因子，將整體調(diào)度指令分解為多個一級調(diào)度指令，發(fā)送給微網(wǎng)能源控制器，一級調(diào)度指令與微網(wǎng)能源控制器對應。本發(fā)明采用根據(jù)實時電價變化修正動態(tài)參與因子計算，進一步進行靈活負荷聚合體調(diào)度指令分解，由于動態(tài)參與因子考慮不同調(diào)頻資源的頻率響應特性，綜合考慮電價、負荷聚合體可調(diào)控容量因素對不同負荷聚合體的調(diào)用優(yōu)先級做出判斷，實現(xiàn)頻率的準確調(diào)控，同時合理利用不同資源的調(diào)頻容量。

技術領域

本發(fā)明屬于電氣工程技術領域，更具體地，涉及一種基于動態(tài)參與因子的調(diào)度指令分解方法和能源控制器。

背景技術

一次能源低碳化轉型明顯，終端能源加速實現(xiàn)高水平電氣化，帶有隨機性、不確定性的新型能源大量接入系統(tǒng)，對整個大電網(wǎng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求，僅靠電網(wǎng)傳統(tǒng)手段調(diào)節(jié)維持安全穩(wěn)定運行的難度將大大增加，其主要表現(xiàn)為：

(1)可再生能源的大規(guī)模接入，將導致電網(wǎng)的物理特性、運行模式、功能形態(tài)正發(fā)生深刻變化。隨著風電、光伏等可再生能源發(fā)電占比逐步升高，其發(fā)電隨機性、間歇性的特點，將對整個電力系統(tǒng)造成沖擊，降低電能質(zhì)量；另外風電出力的反調(diào)峰特性，將使峰谷差逐步增大、棄風棄光壓力加大，使電網(wǎng)供需動態(tài)平衡面臨嚴峻挑戰(zhàn)。電網(wǎng)現(xiàn)階段采用火電深度調(diào)峰及局部需求側響應等手段開展電網(wǎng)動態(tài)平衡調(diào)節(jié)，將難以滿足未來可再生能源發(fā)電規(guī)模與占比進一步增長的要求，開展用戶側負荷調(diào)度控制是電網(wǎng)調(diào)控運行的發(fā)展方向。充分發(fā)揮電動汽車、用戶側儲能等用戶側靈活負荷調(diào)控能力以參與電網(wǎng)調(diào)度控制與動態(tài)平衡，無疑將提升電網(wǎng)對新型、可再生能源發(fā)電的接納能力，助推我國能源生產(chǎn)改革。

(2)當前新型用電負荷發(fā)展迅速，給電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效運行帶來巨大壓力。電動汽車大規(guī)模集中并網(wǎng)將造成“峰上加峰”，對電網(wǎng)系統(tǒng)平衡與局部電網(wǎng)構成嚴重沖擊，使電網(wǎng)加大建設投資且投資效益低下。利用靈活負荷的可調(diào)控特性，建立市場化機制及使用相應技術手段對其加以引導，使其在市場化激勵如價格引導下參與電網(wǎng)優(yōu)化，將有效促進電網(wǎng)安全經(jīng)濟高效運行。

(3)用戶側靈活可調(diào)節(jié)負荷分散接入，其調(diào)控能力未得到有效利用。電動汽車、儲能和電采暖等負荷單體可控功率較小，在電網(wǎng)接入中分散分布，且不同負荷的用電特性、控制方式、響應時長差異較大，電網(wǎng)調(diào)控中心難以直接利用其調(diào)控能力資源。因此，需要研究不同類型靈活負荷的聚合方法，借助負荷聚合商具有的負荷聚合運營與調(diào)控能力，將分散分布且多樣的可調(diào)控負荷資源加以體量匯集、特性規(guī)整與調(diào)度管理，才能將可調(diào)控負荷潛力轉化為可調(diào)控資源，為電網(wǎng)提供所需的運行控制與動態(tài)平衡服務。

綜上所述，充分發(fā)揮用戶側靈活負荷資源在促進電網(wǎng)供需、調(diào)控平衡方面的作用，將有效緩解當前電網(wǎng)面臨的突出問題，對于促進電網(wǎng)安全穩(wěn)定高效運行、提高電網(wǎng)對新型、可再生能源的接納能力、推動我國能源體系轉型具有重要意義。

″Complete Provision of MPC based LFC by Electric Vehicles withInertial and Droop Support from DFIG Wind Farm″提出了動態(tài)參與因子這一概念，基于動態(tài)參與因子分解電網(wǎng)調(diào)控中心下發(fā)的調(diào)度指令并發(fā)送至靈活負荷集群與傳統(tǒng)發(fā)電電源。該技術方案存在以下不足和缺點：(1)計算動態(tài)參與因子時，僅考慮靈活負荷與傳統(tǒng)發(fā)電電源的實時可調(diào)控容量，未考慮電網(wǎng)調(diào)頻輔助服務電價的實時變化，因此不能客觀地判斷最佳的不同調(diào)頻資源的調(diào)用優(yōu)先級；(2)僅對電網(wǎng)調(diào)控中心下發(fā)的調(diào)度指令進行一級分解，發(fā)送至靈活負荷集群(一級分解)，未對靈活負荷集群調(diào)度指令進一步分解，不能對負荷個體進行精確調(diào)控。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的缺陷和改進需求，本發(fā)明提供了一種基于動態(tài)參與因子的調(diào)度指令分解方法和能源控制器，其目的在于