本發(fā)明涉及一種面向分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法、系統(tǒng)，屬于配電網(wǎng)運(yùn)行領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、大力發(fā)展可再生能源，提高電能在終端消費(fèi)中的占比是新型電力系統(tǒng)推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要手段。分布式發(fā)電具有清潔環(huán)保、運(yùn)行方式靈活等諸多優(yōu)勢(shì)，已成為可再生能源發(fā)電的重要形式之一。
2、隨著分布式電源(distributed?generation,dg)并網(wǎng)比例的不斷提高，大規(guī)模分布式資源接入配電網(wǎng)的供電質(zhì)量、穩(wěn)定性、安全性等運(yùn)行調(diào)控問(wèn)題面臨許多新的挑戰(zhàn)，高比例分布式交直流混合配電網(wǎng)的發(fā)電側(cè)、負(fù)荷側(cè)表現(xiàn)出較強(qiáng)的時(shí)空不確定性，與傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)相比，其運(yùn)行方式、功率平衡等存在明顯差異，傳統(tǒng)的源隨荷動(dòng)已不再適用新型電力系統(tǒng)。此外，新型電力系統(tǒng)中大量可調(diào)控資源加劇了高比例分布式交直流混合配電網(wǎng)運(yùn)行工況的復(fù)雜性，且大量電力電子元件等柔性設(shè)備的耦合作用與協(xié)同運(yùn)行使得配電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)控更加困難，建立配網(wǎng)調(diào)控模型也愈加復(fù)雜，嚴(yán)重限制大規(guī)模分布式資源高效接入配電網(wǎng)、運(yùn)行靈活性提升、網(wǎng)架供電能力等。因此，為充分挖掘其調(diào)節(jié)潛力，需要清晰刻畫不同場(chǎng)景下多層級(jí)高比例分布式交直流混合配電網(wǎng)的全生命周期運(yùn)行工況，實(shí)現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)的靈活互動(dòng)與協(xié)同調(diào)控，保證供給與需求之間的深度平衡，本發(fā)明研究大規(guī)模分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制策略，將配電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)控作為研究配電網(wǎng)的核心技術(shù)之一，具有重要理論意義與實(shí)踐價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種面向大規(guī)模分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法、系統(tǒng)，以用于實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行控制。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：
3、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種面向大規(guī)模分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法，包括：確定配電網(wǎng)組成單元，包括光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元、并網(wǎng)逆變器單元以及負(fù)載單元，各單元通過(guò)直流母線相連，構(gòu)建分布式資源接入下的配電網(wǎng)模型；
4、分析分布式光伏并網(wǎng)機(jī)理，以配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗最小、節(jié)點(diǎn)電壓波動(dòng)最小，分布式電源消納最大為目標(biāo)，構(gòu)建配電網(wǎng)集中式優(yōu)化控制模型；
5、考慮分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)特性，以源荷儲(chǔ)匹配度最大為目標(biāo)，構(gòu)建配電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制模型；
6、針對(duì)高比例光伏及儲(chǔ)能接入場(chǎng)景，構(gòu)建配電網(wǎng)集中-分布式雙層控制模型。
7、配電網(wǎng)組成單元具體包括：
8、(1)光伏發(fā)電單元
9、光伏電池的輸出特性方程為：
10、
11、式中，rs為光伏電池的串聯(lián)等效電阻；rsp為并聯(lián)等效電阻；i、iph、io1、io2分別為光伏電池輸出電流、光生電流和二極管1、2反向飽和電流；q為電子的電荷量；upv為光伏電池輸出電壓；t為電池絕對(duì)溫度；k為玻爾茲曼常數(shù)；a1、a2為常數(shù)因子；
12、光伏電池功率-電壓輸出特性方程為：
13、
14、式中，ppv為光伏電池輸出功率，uoc為開路電壓，isc為短路電流；rsh為光伏電池內(nèi)部并聯(lián)電阻，uoc為開路電壓。
15、光伏側(cè)dc/dc變流器采用雙側(cè)有源橋式dc/dc變換器；
16、(2)儲(chǔ)能單元
17、蓄電池采用典型的內(nèi)阻等效模型；
18、(3)并網(wǎng)逆變器單元
19、采用電壓型pwm變流器。
20、配電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制模型綜合目標(biāo)函數(shù)為：
21、
22、式中，pn.loss為網(wǎng)損基準(zhǔn)值，ploss為網(wǎng)損，vd為節(jié)點(diǎn)電壓偏差，vn為節(jié)點(diǎn)電壓偏差基準(zhǔn)值，pdg為分布式電源并網(wǎng)功率，pn.dg為分布式電源并網(wǎng)功率基準(zhǔn)值，w1～w3為各子目標(biāo)的權(quán)重，w1+w2+w3＝1；
23、約束條件包括系統(tǒng)潮流約束、節(jié)點(diǎn)電壓約束、分布式光伏并網(wǎng)出力約束。
24、配電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制模型以配電網(wǎng)低壓層源荷匹配度最大為目標(biāo)函數(shù)：
25、
26、式中，θ為源荷匹配度，δm為源荷儲(chǔ)之間的相關(guān)系數(shù)，δn為源荷儲(chǔ)之間的方差，α1、α2為權(quán)重系數(shù)；
27、約束條件包括儲(chǔ)能元件充放電狀態(tài)、功率、能量三類約束。
28、構(gòu)建配電網(wǎng)集中-分布式雙層控制模型具體包括：
29、通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，對(duì)配電網(wǎng)分布式電源的源荷匹配度進(jìn)行控制，根據(jù)配網(wǎng)電壓等級(jí)，對(duì)中壓層和低壓層分別采用集中式和分布式控制策略，進(jìn)而設(shè)計(jì)配電網(wǎng)分層控制架構(gòu)；設(shè)計(jì)不同層級(jí)時(shí)間尺度匹配原則，構(gòu)建面向大規(guī)模分布式資源接入下的配電網(wǎng)分層協(xié)調(diào)控制模型。
30、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種面向大規(guī)模分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制系統(tǒng)，包括：第一構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建分布式資源接入下的配電網(wǎng)模型；第二構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建配電網(wǎng)集中式優(yōu)化模型；第三構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建配電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制模型。第四構(gòu)建模塊，針對(duì)高比例光伏及儲(chǔ)能接入場(chǎng)景，構(gòu)建配電網(wǎng)集中-分布式雙層控制模型；求解模塊，用于基于優(yōu)化算法對(duì)配電網(wǎng)集中-分布式雙層控制模型進(jìn)行求解。
31、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種處理器，所述處理器用于運(yùn)行程序，其中，所述程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述中任一項(xiàng)所述的面向大規(guī)模分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法。
32、根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在所述程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述中任一項(xiàng)所述的面向大規(guī)模分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法。
33、本發(fā)明的有益效果是：
34、本發(fā)明建立了面向大規(guī)模分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制模型，根據(jù)電壓等級(jí)將配網(wǎng)分為中壓層與低壓層，考慮分布式資源的不確定性和隨機(jī)性等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)配電網(wǎng)分層控制架構(gòu)，同時(shí)，結(jié)合不同層級(jí)控制機(jī)理、方法、時(shí)間匹配尺度三個(gè)維度，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)中低壓雙層協(xié)同控制，構(gòu)建面向大規(guī)模分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制模型，能有效實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行控制。
1.面向分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法，其特征在于，配電網(wǎng)組成單元具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法，其特征在于，配電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制模型綜合目標(biāo)函數(shù)為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法，其特征在于，配電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制模型以配電網(wǎng)低壓層源荷匹配度最大為目標(biāo)函數(shù)：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法，其特征在于，構(gòu)建配電網(wǎng)集中-分布式雙層控制模型具體包括：
6.一種面向分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：
7.一種處理器，其特征在于，所述處理器用于運(yùn)行程序，其中，所述程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的面向分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法。
8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在所述程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的面向分布式資源接入配電網(wǎng)的集中-分布式控制方法。