一种分布式能源系统与电网交换功率的控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，包括以下步骤：(1)接收预测的当前时段滚动优化的调度指令；(2)检测当前时刻的当前上网功率；(3)如果小于功率交换下限，增大上网功率；如果大于或等于功率交换下限且小于功率交换上限，下发当前时段的调度指令或者保持上一时刻控制指令不变；如果大于或等于功率交换上限，减小上网功率。本发明专利技术提供的分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，以调度指令为参考，控制上网功率在交换功率上下限范围内波动，减小对大电网的冲击，使得分布式能源系统成为相对可控的电源(售电)或相对稳定的负载(购电)，从而提高分布式能源系统与大电网系统的安全性和可靠性。

A control method of distributed power system and power grid switching power

The control method of the invention provides a distributed energy system and grid power exchange, which comprises the following steps: (1) the current time receiving prediction of rolling optimal scheduling instruction; (2) the current detection current Internet power; (3) if the power exchange is less than the lower limit, increasing the power of the Internet; if greater than or equal to the power exchange the lower limit and less than the power exchange limit, under the current time scheduling instruction or keep a time invariant control instruction; if greater than or equal to the upper limit of power exchange, reduce the power of the internet. Control method of distributed energy system and power grid provided by the invention exchange power, to dispatch instructions for reference, control of Internet power in the exchange of limit range fluctuations, reduce the impact on the power grid, the distributed energy system has become relatively controllable power (electricity) or relatively stable (electricity), and load to improve the safety and reliability of distributed energy system with large power system.

【技术实现步骤摘要】
一种分布式能源系统与电网交换功率的控制方法
本专利技术涉及分布式能源领域，具体涉及一种分布式能源系统与电网交换功率的控制方法。
技术介绍
相对于传统集中式大型电站而言，分布式能源是小型化、模块化靠近负荷侧的供能系统，具有清洁、环保、灵活、高效等优点。近些年，在我国大力提倡“节能减排”、“走可持续发展道路”的时代大背景下，分布式能源正处于快速发展的阶段。分布式能源中既可以包含以清洁能源天然气为燃料的冷热电三联供系统，也可以包括风能、太阳能、潮汐能、生物质能等可再生能源，还可以包括蓄电池、储热罐等储能装置。其中，可再生能源受气候、地理、环境等外部因素的影响，具有间歇性、波动性、不确定性的特点。如果不能对这类可再生能源进行有效的控制，平抑可再生能源对大电网的冲击，系统就难以发挥其清洁环保的优势，甚至会成为影响大电网的安全运行的不利因素，因此，对可再生能源的分布式能源系统与电网功率交换波动进行平抑就显得很有必要。现有的针对分布式能源系统与大电网的交换功率控制方法，往往专注于微型燃机、内燃机等可控的动力源的功率控制，时间控制往往也是小时级别的尺度。如中国专利(申请号：CN201110119271.5，标题：微网与大电网的交换功率控制方法)预测微网中的光伏发电、风力发电24小时发电量、24小时用电量，通过协调系统内可控发电源、蓄电池实现为微网与大电网的功率控制。中国专利(申请号：CN201210181047.3，标题：一种微电网与配电网交换功率的多时间尺度控制方法)中微电网能量管理系统在设定的调节周期内，判断是否调度微电网内各电源的输出功率，使得实时的交换功率满足调度要求。中国专利(申请号：CN201210037189.2，标题：平抑电力系统中可再生能源电源输出功率波动的方法)设置储能电站的能量约束条件、常规机组的总出力约束条件和爬坡约束条件，计算出储能电站的最优调度方案。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，以调度指令为参考，控制上网功率在交换功率上下限范围内波动，减小对大电网的冲击，使得分布式能源系统成为相对可控的电源(售电)或相对稳定的负载(购电)，从而提高分布式能源系统与大电网系统的安全性和可靠性。本专利技术提供一种分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，分布式能源系统包括至少一种能源系统和/或供电系统、储能装置与控制模块，所述方法包括以下步骤：(1)控制模块接收预测的当前时段滚动优化的调度指令；(2)检测当前时刻t分布式能源系统的当前上网功率；(3)如果当前上网功率小于功率交换下限，增大上网功率；如果当前上网功率大于或等于功率交换下限且小于功率交换上限，下发当前时段的调度指令或者保持上一时刻t-1控制指令不变；如果当前上网功率大于或等于功率交换上限，减小上网功率；(4)下一时刻t+1返回步骤(2)。这里能源系统包括可再生能源，供电系统包括微型燃机、柴油机等。进一步地，步骤(3)中调度指令包括储能装置的充电功率、放电功率以及连接能源系统和/或供电系统的断路器的投切状态。进一步地，步骤(3)中增大上网功率，包括以下步骤：(31)如果分布式能源系统中有未投入使用的能源系统和/或供电系统，切入部分或全部能源系统和/或供电系统。进一步地，步骤(31)中如果分布式能源系统中有未投入使用的能源系统和/或供电系统，切入部分或全部所述能源系统和/或供电系统，包括以下步骤：(311)输入负荷功率、储能装置功率以及能源系统和/或供电系统功率；(312)生成所有能源系统和/或供电系统的断路器的投切状态组合；(313)计算所有投切状态组合的上网功率；(314)判断是否存在上网功率大于或等于功率交换下限且小于或等于功率交换上限的投切状态组合；如果存在，选取上网功率大于或等于功率交换下限且最小的投切状态组合；如果不存在，选取与上网交换功率下限偏差最小的投切状态组合；(315)根据步骤(314)中选取的投切状态组合切入能源系统和/或供电系统。进一步地，步骤(3)中增大上网功率，还包括以下步骤：(32)如果储能装置正在充电且SOC满足允许充电条件，减小充电功率；或者如果储能装置正在放电且SOC满足允许放电条件，增大放电功率。进一步地，步骤(32)中减小充电功率，包括以下步骤：(321)计算上网功率与上网功率下限差的绝对值；(322)计算当前SOC状态下储能电池能减小充电的最大值；(323)比较两者，取较小的数值作为储能装置需要减小的充电功率。进一步地，步骤(32)中增加放电功率，包括以下步骤：(324)计算上网功率与上网功率下限差的绝对值；(325)计算当前SOC状态下储能装置能增加放电功率的最大值；(326)比较两者，取较小的数值作为储能装置需要增大的放电功率。进一步地，步骤(3)中增大上网功率，还包括以下步骤：(33)减小用电负荷。进一步地，步骤(33)中减小用电负荷，包括以下步骤：(331)计算上网功率与上网功率下限差的绝对值作需要减小的用电负荷。进一步地，步骤(3)中减小上网功率，包括以下步骤：(34)如果储能装置正在充电且SOC满足允许充电条件，增大充电功率；或者如果储能装置正在放电且SOC满足允许充电条件，减小放电功率。进一步地，步骤(34)中增大充电功率，还包括以下步骤：(341)计算上网功率与上网功率上限差的绝对值；(342)计算当前SOC状态下储能装置能增加充电功率的最大值；(343)比较两者，取较小的数值作为储能装置需要增大的充电功率。进一步地，步骤(34)中减小放电功率，还包括以下步骤：(344)计算上网功率与上网功率上限差的绝对值；(345)计算当前SOC状态下储能装置能减小放电功率的最大值；(346)两者比较取较小的数值作为储能装置需要减小的放电功率。进一步地，步骤(3)中减小上网功率，还包括以下步骤：(35)切出部分或全部投入使用的能源系统和/或供电系统。进一步地，步骤(35)中切出部分或全部投入使用的能源系统和/或供电系统，还包括以下步骤：(351)输入负荷功率、储能装置功率以及能源系统和/或供电系统功率；(352)生成所有能源系统和/或供电系统的断路器的投切状态组合；(353)计算所有投切状态组合的上网功率；(354)判断是否存在上网功率大于或等于功率交换下限且小于或等于功率交换上限的组合；如果存在，选取上网功率小于或等于功率交换上限且最大的投切状态组合；如果不存在，选取与上网交换功率上限偏差最小的投切状态组合；(355)根据步骤(354)中选取的投切状态组合切出能源系统和/或供电系统。进一步地，步骤(3)中减小上网功率，还包括以下步骤：(36)增大用电负荷。进一步地，步骤(36)增大用电负荷，包括以下步骤：(361)计算上网功率与上网功率上限差的绝对值作需要增加的用电负荷。进一步地，步骤(3)中如果当前上网功率大于或等于功率交换下限且小于功率交换上限，下发当前时段的调度指令或者保持上一时刻控制指令不变，包括以下步骤：(37)根据采集或预测的能源系统和/或供电系统出力，计算上网功率；(38)如果计算的上网功率大于或等于功率交换下限且小于功率交换上限，下发当前时段的调度指令，否则保持上一时刻t-1的控制指令不变。进一步地，步骤(1)中当前时段滚动优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，分布式能源系统包括至少一种能源系统和/或供电系统、储能装置与控制模块，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)控制模块接收预测的当前时段滚动优化的调度指令；(2)检测当前时刻t分布式能源系统的当前上网功率；(3)如果当前上网功率小于功率交换下限，增大上网功率；如果当前上网功率大于或等于功率交换下限且小于功率交换上限，下发当前时段的调度指令或者保持上一时刻t‑1控制指令不变；如果当前上网功率大于或等于功率交换上限，减小上网功率；(4)下一时刻t+1返回步骤(2)。

【技术特征摘要】
1.一种分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，分布式能源系统包括至少一种能源系统和/或供电系统、储能装置与控制模块，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)控制模块接收预测的当前时段滚动优化的调度指令；(2)检测当前时刻t分布式能源系统的当前上网功率；(3)如果当前上网功率小于功率交换下限，增大上网功率；如果当前上网功率大于或等于功率交换下限且小于功率交换上限，下发当前时段的调度指令或者保持上一时刻t-1控制指令不变；如果当前上网功率大于或等于功率交换上限，减小上网功率；(4)下一时刻t+1返回步骤(2)。2.如权利要求1所述的分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，其特征在于，步骤(3)中调度指令包括储能装置的充电功率、放电功率以及连接能源系统和/或供电系统的断路器的投切状态。3.如权利要求1所述的分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，其特征在于，步骤(3)中增大上网功率，包括以下步骤：(31)如果分布式能源系统中有未投入使用的能源系统和/或供电系统，切入部分或全部所述能源系统和/或供电系统。4.如权利要求3所述的分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，其特征在于，步骤(31)中如果分布式能源系统中有未投入使用的能源系统和/或供电系统，切入部分或全部所述能源系统和/或供电系统，包括以下步骤：(311)输入负荷功率、储能装置功率以及能源系统和/或供电系统功率；(312)生成所有能源系统和/或供电系统的断路器的投切状态组合；(313)计算所有投切状态组合的上网功率；(314)判断是否存在上网功率大于或等于功率交换下限且小于或等于功率交换上限的投切状态组合；如果存在，选取上网功率大于或等于功率交换下限且最小的投切状态组合；如果不存在，选取与上网交换功率下限偏差最小的投切状态组合；(315)根据步骤(314)中选取的投切状态组合切入能源系统和/或供电系统。5.如权利要求1所述的分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，其特征在于，步骤(3)中增大上网功率，还包括以下步骤：(32)如果储能装置正在充电且SOC满足允许充电条件，减小充电功率；或者如果储能装置正在放电且SOC满足允许放电条件，增大放电功率。6.如权利要求5所述的分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，其特征在于，步骤(32)中减小充电功率，包括以下步骤：(321)计算上网功率与上网功率下限差的绝对值；(322)计算当前SOC状态下储能电池能减小充电的最大值；(323)比较两者，取较小的数值作为储能装置需要减小的充电功率。7.如权利要求5所述的分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，其特征在于，步骤(32)中增加放电功率，包括以下步骤：(324)计算上网功率与上网功率下限差的绝对值；(325)计算当前SOC状态下储能装置能增加放电功率的最大值；(326)比较两者，取较小的数值作为储能装置需要增大的放电功率。8.如权利要求1所述的分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，其特征在于，步骤(3)中增大上网功率，还包括以下步骤：(33)减小用电负荷。9.如权利要求8所述的分布式能源系统与电网交换功率的控制方法，其特征在于，步骤(33)中减小用电负荷，包括以下步骤：(331)计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，古云蛟，葛兴凯，夏耀杰，杨青，何海斌，
申请(专利权)人：上海电气分布式能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31