一种多能源三级自律协同控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种多能源三级自律协同控制方法及装置，所述方法包括以下步骤：步骤一、建立分布式储能及单元运行调控建模；步骤二、进行分区供蓄能力计算；步骤三、进行分层分区协调控制。能够为乡镇综合能源规划提供完整、可操作的应对方案，指导乡镇分布式能源设备与能源网络资源优化配置，可实现乡镇综合能源系统的横向冷、热、电多能互补，纵向源、网、荷、储互动优化，最终支撑高比例可再生能源在各层之间的就地消纳与分层互补，有效解决了乡镇综合能源“协同运行控制”问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多能源三级自律协同控制方法及装置
本专利技术属于电力系统协同运行
，尤其涉及一种多能源三级自律协同控制方法及装置。
技术介绍
乡镇地域广阔，资源禀赋和用能需求多样，负荷特征明显，农业生产、居民生活等特殊负荷居多，并且多依赖于系统调度的集中管控，明显缺乏能源设备间的互联互动。对于多能源系统，能源设备类型各异，通讯协议及能源输出特征不尽相同，造成能源互联关键设备间缺乏互联互通，给能源系统集成及管理带来困难。在区域综合能源形态定义、多种能源耦合机理与互补潜力、统一建模、协同规划与评价、多种能源网络互补运行优化等领域仍存在大量空白，能源生产和消费面临的资源匮乏、结构不合理、利用效率低等一系列问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种多能源三级自律协同控制方法，用于至少解决上述技术问题之一。第一方面，本专利技术实施例提供一种多能源三级自律协同控制方法，所述方法包括以下步骤：步骤一、建立分布式储能及单元运行调控建模，具体如下：以分布式电源功率和分布式储能系统充放电功率受储能系统额定功约束，并且考虑过度充电和过度放电会对分布式储能寿命造成不可逆转的损害，建立响应调控模型；步骤二、进行分区供蓄能力计算，具体如下：由村落区域关口电压确定可调电压范围，根据动态灵敏度算法计算电压上限或下限所对应的区域最大供出功率或蓄入功率，即为区域供蓄能力；步骤三、进行分层分区协调控制，具体如下：基于各村落区域上报的对应于区域出口电压上下限的功率供蓄能力将各区域等效为功率可控电源，参与镇级电网全局协调优化；各村落区域根据上级下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对分布式储能及可控电源实施控制；各用户根据村落下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对用户内分布式储能及分布式能源实施控制。第二方面，本专利技术实施例提供一种多能源三级自律协同控制装置，所述装置包括：建模模块，用于建立分布式储能及单元运行调控建模，具体如下：以分布式电源功率和分布式储能系统充放电功率受储能系统额定功约束，并且考虑过度充电和过度放电会对分布式储能寿命造成不可逆转的损害，建立响应调控模型；计算模块，用于进行分区供蓄能力计算，具体如下：由村落区域关口电压确定可调电压范围，根据动态灵敏度算法计算电压上限或下限所对应的区域最大供出功率或蓄入功率，即为区域供蓄能力；协调控制模块，用于进行分层分区协调控制，具体如下：基于各村落区域上报的对应于区域出口电压上下限的功率供蓄能力将各区域等效为功率可控电源，参与镇级电网全局协调优化；各村落区域根据上级下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对分布式储能及可控电源实施控制；各用户根据村落下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对用户内分布式储能及分布式能源实施控制。第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的多能源三级自律协同控制方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本专利技术任一实施例的多能源三级自律协同控制方法的步骤。本申请的方法和装置，具有以下有益效果：1、能够为乡镇综合能源规划提供完整、可操作的应对方案，指导乡镇分布式能源设备与能源网络资源优化配置，可实现乡镇综合能源系统的横向冷、热、电多能互补，纵向源、网、荷、储互动优化，最终支撑高比例可再生能源在各层之间的就地消纳与分层互补，有效解决了乡镇综合能源“协同运行控制”问题。2、采用二阶锥优化理论，实现了乡镇综合能源系统整体的最优运行和各级的优化自律，满足了系统纵向“用户级-村级-乡镇级”，横向“冷热电”的自律协同运行。3、采用乡镇综合能源系统短时间尺度的滚动调度修正方法，以应对随机性因素对乡镇综合能源系统运行能效的影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的一种多能源三级自律协同控制方法的流程图；图2为本专利技术一实施例提供的一个具体实施例的多能源分层协同关系图；图3为本专利技术一实施例提供的一种多能源三级自律协同控制装置的框图；图4是本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，其示出了本申请的多能源三级自律协同控制方法的流程图，本实施例的多能源三级自律协同控制方法可以适用于具备控制功能的终端，如笔记本电脑。如图1所示，在S101中，建立分布式储能及单元运行调控建模，具体如下：以分布式电源功率和分布式储能系统充放电功率受储能系统额定功约束，并且考虑过度充电和过度放电会对分布式储能寿命造成不可逆转的损害，建立响应调控模型；在S102中，进行分区供蓄能力计算，具体如下：由村落区域关口电压确定可调电压范围，根据动态灵敏度算法计算电压上限或下限所对应的区域最大供出功率或蓄入功率，即为区域供蓄能力；在S103中，进行分层分区协调控制，具体如下：基于各村落区域上报的对应于区域出口电压上下限的功率供蓄能力将各区域等效为功率可控电源，参与镇级电网全局协调优化；各村落区域根据上级下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对分布式储能及可控电源实施控制；各用户根据村落下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对用户内分布式储能及分布式能源实施控制。在本实施例中，对于S101，协同控制装置建立分布式储能及单元运行调控建模，具体如下：以分布式电源功率和分布式储能系统充放电功率受储能系统额定功约束，并且考虑过度充电和过度放电会对分布式储能寿命造成不可逆转的损害，建立响应调控模型。之后，对于S102，协同控制装置进行分区供蓄能力计算，具体如下：由村落区域关口电压确定可调电压范围，根据动态灵敏度算法计算电压上限或下限所对应的区域最大供出功率或蓄入功率，即为区域供蓄能力。之后，对于S103，协同控制装置进行分层分区协调控制，具体如下：基于各村落区域上报的对应于区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多能源三级自律协同控制方法 ，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤一、建立分布式储能及单元运行调控建模，具体如下：/n以分布式电源功率和分布式储能系统充放电功率受储能系统额定功约束，并且考虑过度充电和过度放电会对分布式储能寿命造成不可逆转的损害，建立响应调控模型；/n步骤二、进行分区供蓄能力计算，具体如下：/n由村落区域关口电压确定可调电压范围，根据动态灵敏度算法计算电压上限或下限所对应的区域最大供出功率或蓄入功率，即为区域供蓄能力；/n步骤三、进行分层分区协调控制，具体如下：/n基于各村落区域上报的对应于区域出口电压上下限的功率供蓄能力将各区域等效为功率可控电源，参与镇级电网全局协调优化；/n各村落区域根据上级下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对分布式储能及可控电源实施控制；/n各用户根据村落下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对用户内分布式储能及分布式能源实施控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种多能源三级自律协同控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一、建立分布式储能及单元运行调控建模，具体如下：
以分布式电源功率和分布式储能系统充放电功率受储能系统额定功约束，并且考虑过度充电和过度放电会对分布式储能寿命造成不可逆转的损害，建立响应调控模型；
步骤二、进行分区供蓄能力计算，具体如下：
由村落区域关口电压确定可调电压范围，根据动态灵敏度算法计算电压上限或下限所对应的区域最大供出功率或蓄入功率，即为区域供蓄能力；
步骤三、进行分层分区协调控制，具体如下：
基于各村落区域上报的对应于区域出口电压上下限的功率供蓄能力将各区域等效为功率可控电源，参与镇级电网全局协调优化；
各村落区域根据上级下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对分布式储能及可控电源实施控制；
各用户根据村落下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对用户内分布式储能及分布式能源实施控制。


2.根据权利要求1所述的一种多能源三级自律协同控制方法，其特征在于，在步骤三中，所述基于各村落区域上报的对应于区域出口电压上下限的功率供蓄能力将各区域等效为功率可控电源，参与镇级电网全局协调优化包括：
建立全局优化的目标函数；
建立全局优化的等式约束条件；
建立全局优化的不等式约束条件，区域的功率供蓄能力约束取并集；
基于内点法进行优化计算；
检验区域计算结果功率与电压范围是否冲突，若不匹配，将冲突区域功率供蓄能力约束限制于相应的电压上限功率范围或电压下限功率范围，保持其他约束条件不变，进行新的优化计算；
将优化结果下发至各区域。


3.根据权利要求1所述的一种多能源三级自律协同控制方法，其特征在于，在步骤三中，所述各村落区域根据上级下发的优化计算结果为等式约束，取相应的目标为优化目标，进行最优化计算，并对分布式储能及可控电源实施控制包括：
确定区域优化控制的目标函数；
确定区域优化控制的等式约束，区域功率和电压应为全局优化后的下发值；

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟，徐文龙，熊俊杰，赵伟哲，钟逸铭，李佳，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36