一种分布式能源接入主动配电系统的统一接口建模方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式能源接入主动配电系统的统一接口建模方法，本方法所建模型包含输出接口、输入接口，其中输出接口约定了分布式能源设备及储能装置向控制系统上送的信息，输入接口约定了控制系统向分布式能源设备及储能装置下发的信息及动作流程。本发明专利技术主要有以下显著效果：1、建立统一的接口模型，便于主动配电系统控制器采取统一的管理模式，简化控制算法；2、只传输接口信息，减少数据采集量，提高通信效率；3、分布式计算模式，提高计算效率；4、统一的接口，奠定设备即插即用基础。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，本方法所建模型包含输出接口、输入接口，其中输出接口约定了分布式能源设备及储能装置向控制系统上送的信息，输入接口约定了控制系统向分布式能源设备及储能装置下发的信息及动作流程。本专利技术主要有以下显著效果：1、建立统一的接口模型，便于主动配电系统控制器采取统一的管理模式，简化控制算法；2、只传输接口信息，减少数据采集量，提高通信效率；3、分布式计算模式，提高计算效率；4、统一的接口，奠定设备即插即用基础。【专利说明】
本专利技术涉及主动配电系统领域，特别是涉分布式能源以及储能装置接入主动配电系统的统一接口建模，本专利技术提出。
技术介绍
由于分布式能源以及储能装置接入配电网后，配电网已经不是传统的被动配电网了，未来的配电系统是具有灵活结构的可以主动控制和主动管理的配电系统，因此称为主动配电系统。发展主动配电系统的目的是提高对可再生能源的接纳能力、提升配电网资产的利用率、延缓配电网的升级投资，以及提高用户的用电质量和供电可靠性。然而，分布式能源和储能装置种类多样、发电特性各异，当它们接入配电系统之后将增加配电系统的复杂性，使配电网由传统的单电源辐射网络变成一个多源网络，此时，如果没有有效的协调控制，不仅无法达到发展主动配电系统的目的，反而有可能对配电系统产生更多负面影响。目前的配电系统对接入其中的分布式能源和储能装置多采用全局采集、集中优化的控制方式，该方式将分布式发电设备以及储能装置的信息全部汇集至配电系统的控制器，集中进行负荷预测、能量管理、经济运行等方面的优化。该方式信息传输量大、信息种类繁复、通信周期长、能量管理策略复杂。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了。该方法以最简的方式对设备进行抽象，建立统一的接口模型，使得主动配电系统对接入其中的分布式能源设备及储能装置可以采取统一的管理、控制方式，在保证各项指标的前提下，极大的简化了信息采集、能量管理、经济运行控制等方面的工作，并为实现设备的即插即用奠定基础。本专利技术所采用的技术方案是:I)、分析提取配电系统对分布式能源及储能装置进行调度、能量管理以及成本控制的信息需求，分析提取设备健康、高效运行的信息需求。其中配电系统对分布式能源及储能装置进行调度、能量管理以及成本控制需要的信息包括:设备当前的状态及实际出力，设备未来一段时间的出力能力、设备出力调节速率、设备的出力成本；考虑让分布式能源发电设备及储能装置健康、高效运行，则需要供能-负荷状态、设备出力计划、出力能力极限及健康状态这一类信息。以上信息均具有普偏性，适用于目前可能接入配电系统的所有分布式能源设备及储能装置。2)、根据步骤一的信息需求确立能够最简而又完整的提供这些信息的信号量，配电系统对分布式能源及储能装置进行调度、能量管理以及成本控制需要的信息采用信号:设备id、当前有功无功、未来T时间内分辨率为Λ T的有功无功预测值、有功无功调节速率、有功无功出力成本来描述；新能源发电设备及储能装置健康、高效运行需要的信息采用信号:配电系统供能-负荷状态字、未来T时间内分辨率为Λ T的有功无功出力计划、有功无功调节上限、设备健康度、运行控制字来描述。3 )、根据步骤二信号的流向设计模型的输出、输入接口，其中输出接口约定了分布式能源设备及储能装置向控制系统上送的信息，输入接口约定了控制系统向分布式能源设备及储能装置下发的信息及动作流程。所述输出接口表示为:【权利要求】1.,其特征在于，所建模型包含输出接口、输入接口，其中输出接口约定了分布式能源设备及储能装置向控制系统上送的信息，输入接口约定了控制系统向分布式能源设备及储能装置下发的信息及动作流程；其中:所述输出接口表示为:输出接口_人 2.根据权利要求1所述的，其特征在于， (1)所述分布式能源设备及储能装置输入接口接收到控制字Cw指令后首先判断Cw和设备健康度H的值，如果Cw=I且H〈3则启动设备并合出口断路器，然后按照出力计划Ps、Qs出力，最后将设备运行状态字置为运行态，如果Cw=2且H〈3则启动设备并合出口断路器，然后设备出力调节为O，最后将设备运行状态字置为待机态，如果Cw=3或H=3则设备出力设为O，然后分出口断路器、设备停机，最后将设备运行状态字置为停机态，如果Cw的值不在定义范围内则报控制字错误信息，设备出力保持不变； (2)输入接口接收到供能-负荷状态字Ds后首先判断Ds和设备健康度H的值，如果Ds=I且H=I则储能设备按照最大充电需求预测功率、发电设备按照最低成本预测出力，如果Ds=I且H=2则储能设备按照最小充电需求预测功率、发电设备按照最佳负荷预测出力，如果Ds=O且H=I则储能设备按照最大放电能力预测功率、发电设备按照最大发电能力预测出力，如果Ds=O且H=2则储能设备按照最安全放电功率预测功率、发电设备按照最佳运行负荷预测出力，如果H=3则设备出力设为0，然后分出口断路器、设备停机，运行状态字置为停机态，如果Ds的值不在定义范围内则报控制字错误信息，设备出力保持不变； (3)输入接口接收到有功、无功出力计划Ps、Qs指令后首先判断设备健康度H的值，如果H=3则设备出力设为0，然后分出口断路器、设备停机，运行状态字置为停机态，H<3的情况下判断运行状态字Rs，如果Rs=3则设备启动并合出口断路器，然后按照出力计划PS、QS出力，最后将设备运行状态字置为运行态，如果Rs=2则设备按照出力计划Ps、Qs出力，最后将设备运行状态字置为运行态，如果Rs=I则设备按照出力计划Ps、Qs出力。【文档编号】H02J3/38GK103825301SQ201410096064【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日 【专利技术者】苏适, 杨洋, 严玉廷, 刘友宽, 李萍, 杨家全, 杜景琦 申请人:云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院, 云南电网公司技术分公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式能源接入主动配电系统的统一接口建模方法，其特征在于，所建模型包含输出接口、输入接口，其中输出接口约定了分布式能源设备及储能装置向控制系统上送的信息，输入接口约定了控制系统向分布式能源设备及储能装置下发的信息及动作流程；其中：所述输出接口表示为：其中ID表示唯一的设备号，Pn、Qn分别为设备的当前有功、无功功率；Pp=(Pt,Pt+△T,Pt+△T*2…Pt+△T*n)表示设备从当前时刻t到△T*n时间段内，分辨率为△T的有功功率预测序列；Qp=(Qt,Qt+△T,Qt+△T*2…Qt+△T*n)表示设备从当前时刻t到△T*n时间段内，分辨率为△T的无功功率预测序列；Pr=ΔPΔt,Qr=ΔQΔt]]>分别表示设备的有功、无功调节速率；Plim=(Pmin,Pmax)，Qlim=(Qmin,Qmax)分别表示设备的有功、无功调节范围，其中Pmin<Pmax,Qmin<Qmax;CP,CQ分别表示设备的有功、无功出力成本；为机组运行状态字，Rs=1表示设备正常运行，能够接收功率指令并正确响应，Rs=2表示设备待机，此时设备有功无功输出都为0，但和馈线保持相连，一旦接收到功率指令便可运行，Rs=3表示设备停机，和馈线断开，下达功率指令前需要先启动设备；为机组健康度，H=1表示设备一切正常，可以优先出力；H=2表示设备有缺陷，可作为后备电源点运行；H=3表示设备有严重故障，无法运行；所述输入接口表示为：其中Ds表示配电系统的供能‑负荷状态字，计算公式如下：Ds=1,Σi=1nPpi>La;0,Σi=1nPpi≤La;]]>假设配电系统中共有n台分布式能源或储能设备，Ppi是第i台设备的预测功率，La是配电系统的总负荷；Ps=(Pt,Pt+△T,Pt+△T*2…Pt+△T*n)表示设备在未来的T时间内，分辨率为△T的有功出力计划；Qs=(Qt,Qt+△T,Qt+△T*2…Qt+△T*n)表示设备在未来的T时间内，分辨率为△T的无功出力计划；Cw是控制系统下发设备的控制字，取值为：Cw=1表示控制系统要求设备转运行状态，并按照设定出力计划发电；Cw=2表示控制系统要求设备转待机状态，有功无功出力计划均为0；但设备仍然和馈线保持连接，随时准备转入运行态；Cw=3表示控制系统要求设备停机并和馈线断开。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏适，杨洋，严玉廷，刘友宽，李萍，杨家全，杜景琦，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司电力研究院，云南电网公司技术分公司，
类型：发明
国别省市：云南;53