一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统及方法，系统包括：微网单元，用于输出一定功率对在其所属区域内的用电设备进行供电；电网主网，用于对交换基站进行充电；交换基站，用于监控微网单元和电网主网的输出功率，并且对微网单元以及电网主网进行充放电；综合调控中心，用于接收需求侧发出的功率需求，生成并发送调控指令到交换基站，控制交换基站对微网单元以及电网主网进行充放电。本发明专利技术通过设置交换基站实现分布式电源之间的功率互济，有利于配电网就地消纳。有利于配电网就地消纳。有利于配电网就地消纳。

【技术实现步骤摘要】
一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统及方法


[0001]本专利技术涉及有源配网
，尤其是一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统及方法。

技术介绍

[0002]大规模新能源接入导致配电网就地消纳能力不足。随着分布式新能源大规模接入配电网，部分地区已出现电力倒送现象，配电网就地消纳新能源面临极大压力。海宁尖山地区分布式新能源渗透率达105％，在节假日地区负荷较低时，分布式新能源出力已超过地区负荷，导致110kV尖山变发生电力倒送情况。未来高比例分布式新能源接入配电网，必将对配电网和大电网安全稳定运行带来冲击，因此，有必要进一步提升配电网就地消纳分布式新能源能力。现有分布式新能源设有孤岛运行和并网运行两种方式，在孤岛运行模式下，分布式电源和部分负荷将组成一个自给自足的孤岛，由分布式电源独立向负荷供电。参考中国专利公开号为CN104504524A的一种应用于有源配网的负荷削减法，有源配网处于孤岛区，包括负荷点、分布式电源及蓄电池，该方法包括：步骤11：设定初始时刻、终止时刻及时间间隔，计算负荷点在其削减状态为1时在时间间隔内的总电量，确定初始时刻为模拟时钟时间；步骤12：在当前确定的模拟时钟时间，计算孤岛区的第一净交换功率，判断第一净交换功率是否大于0，如果否，则控制分布式电源为蓄电池充电，根据蓄电池的电池参数确定其在时间间隔内的实际吸收功率，根据实际吸收功率计算并更新电池参数，执行步骤13；如果是，则根据电池参数确定蓄电池在时间间隔内的最大放电功率；判断最大放电功率是否满足预设条件，如果是，则计算蓄电池在时间间隔内的实际释放功率，根据实际释放功率计算并更新电池参数，执行步骤13，如果否，则确定总电量最小的负荷点，设定其削减状态为0，执行步骤13；步骤13：将模拟时钟时间与时间间隔的和作为当前确定的模拟时钟时间，执行步骤12，直至模拟时钟时间与终止时刻相等，统计并记录负荷点的削减状态。有源配网在并网模式下能够与市电进行功率互补，能够利用市电对有源配网进行充电用于电网削峰填谷。然而这两种模式都不能实现分布式电源之间的功率互济，不利于配电网就地消纳。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决了现有分布式电源运行模式不能实现功率互济的问题，提出一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统及方法，通过设置交换基站实现分布式电源之间的功率互济，有利于配电网就地消纳。
[0004]为实现上述目的，提出以下技术方案：
[0005]一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统，包括：
[0006]微网单元，用于输出一定功率对在其所属区域内的用电设备进行供电；
[0007]电网主网，用于对交换基站进行充电；
[0008]交换基站，用于监控微网单元和电网主网的输出功率，并且对微网单元以及电网主网进行充放电；
[0009]综合调控中心，用于接收需求侧发出的功率需求，生成并发送调控指令到交换基站，控制交换基站对微网单元以及电网主网进行充放电。
[0010]本专利技术是在一定区域内对所有分布式电源进行统一调控，每个分布式电源及其覆盖范围作为一个微网单元，一定区域内设有若干个微网单元，每个微网单元都连接于交换基站，交换基站和微网单元连接构成一张能量流通网，实现微网单元的功率互济，是一种新型的并网运行模式，有利于配电网就地消纳。
[0011]作为优选，所述微网单元设有供电边界，所述供电边界围成微网单元的供电范围，在一定区域内设有若干微网单元，所述若干微网单元的供电范围不重合。
[0012]作为优选，所述微网单元的供电边界的拓扑图为正六边形，相邻两个微网单元设有两个交换基站，相邻的两个交换基站通过信息流道通信连接，所述微网单元设有若干能量通道，所述能量通道与交换基站连接，用于微网单元与交换基站之间进行能量交换。
[0013]本专利技术微网单元的供电边界的拓扑图为正六边形，使得交换基站和微网单元构成的能量流通网的拓扑图为蜂窝状，能够快速有效的用于能量流动分析。
[0014]作为优选，所述交换基站包括接口模块、换流模块、储能模块、通信模块、监控模块和主控模块，所述储能模块通过换流模块与接口模块连接，所述接口模块用于连接外部微网单元和电网主网，所述监控模块用于获取接口模块、微网单元和电网主网的运行信息通过通信模块发送到主控模块，换流模块和储能模块通过通信模块与主控模块进行信息交互，所述主控模块与综合调控中心电连接。
[0015]一种响应需求侧的有源配网的功率调配方法，采用上述的一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统，包括以下步骤：
[0016]S1，获取需求侧用电需求，判断需求侧的微网单元是否满足用电需求，若是，微网单元自行供电，若否，进入S2；
[0017]S2，计算调配需求量，选出能够参与调配的候选微网单元；
[0018]S3，按照路径最短原则，从候选微网单元选出最终参与调配的微网单元；
[0019]S4，控制最终参与调配的微网单元对需求侧的微网单元进行供电。
[0020]本专利技术在解决微网单元之间的能量互通后，提出一种调配方法，使得能量的损耗更少，功率互济速度更快。电能在传输过程中是存在线耗的，传输的路径越长，其消耗越大，本专利技术以路径最短原则进行候选微网单元的挑选，有效避免微网单元之间能量传输的损耗，同时路径越短，调济速度越快，能够实现配电网的快速互济。
[0021]作为优选，所述微网单元的总输出功率＝运行功率+负荷功率，所述运行功率为维持微网单元自身运行所需的功率，在S1中获取需求侧用电需求为获取需求侧的负荷用电功率需求量，若负荷功率大于负荷用电功率需求量，则认为满足用电需求，在S2中：调配需求量＝负荷用电功率需求量
‑
负荷功率。
[0022]作为优选，所述负荷功率＝实际负荷功率+盈余负荷功率，在S2中，满足候选微网单元的条件是：盈余负荷功率＞负荷功率
×
20％。
[0023]作为优选，所述S3具体包括以下步骤：
[0024]S301，根据候选微网单元的盈余负荷功率进行组合，组合条件是：每个组合至少包含有一个候选微网单元且组合内所有候选微网单元的盈余负荷功率总和大于或等于调配需求量；
[0025]S302，计算所有组合的调配路径，若组合内含有2个以上候选微网单元，则调配路径为每个候选微网单元到需求侧的微网单元的路径之和；
[0026]S303，根据路径最短原则选出相应组合，组合内的候选微网单元为最终参与调配的微网单元。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术是在一定区域内对所有分布式电源进行统一调控，每个分布式电源及其覆盖范围作为一个微网单元，一定区域内设有若干个微网单元，每个微网单元都连接于交换基站，交换基站和微网单元连接构成一张能量流通网，实现微网单元的功率互济，是一种新型的并网运行模式，有利于配电网就地消纳。
附图说明
[0028]图1是实施例系统的拓扑图；
[0029]图2是实施例交换基站的构成图；
[0030]其中：1、微网单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统，其特征是，包括：微网单元，用于输出一定功率对在其所属区域内的用电设备进行供电；电网主网，用于对交换基站进行充电；交换基站，用于监控微网单元和电网主网的输出功率，并且对微网单元以及电网主网进行充放电；综合调控中心，用于接收需求侧发出的功率需求，生成并发送调控指令到交换基站，控制交换基站对微网单元以及电网主网进行充放电。2.根据权利要求1所述的一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统，其特征是，所述微网单元(1)设有供电边界(5)，所述供电边界(5)围成微网单元(1)的供电范围，在一定区域内设有若干微网单元(1)，所述若干微网单元(1)的供电范围不重合。3.根据权利要求2所述的一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统，其特征是，所述微网单元(1)的供电边界(5)的拓扑图为正六边形，相邻两个微网单元(1)设有两个交换基站(2)，相邻的两个交换基站(2)通过信息流道(4)通信连接，所述微网单元(1)设有若干能量通道(3)，所述能量通道(3)与交换基站(2)连接，用于微网单元(1)与交换基站(2)之间进行能量交换。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的一种响应需求侧的有源配网的功率调配系统，其特征是，所述交换基站包括接口模块、换流模块、储能模块、通信模块、监控模块和主控模块，所述储能模块通过换流模块与接口模块连接，所述接口模块用于连接外部微网单元和电网主网，所述监控模块用于获取接口模块、微网单元和电网主网的运行信息通过通信模块发送到主控模块，换流模块和储能模块通过通信模块与主控模块进行信息交互，所述主控模块与综合调控中心电连接。5.一种响应需求侧的有源配网的功率调配方...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱伟杰，王建中，宋永华，丁一，叶承晋，叶水泉，叶群红，刘月琴，赵景涛，郑舒，张颖媛，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，
类型：发明
国别省市：