一种台区源网荷储协调控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术涉及台区调控技术领域，公开了一种台区源网荷储协调控制方法及控制系统，包括：基于目标台区光伏的台区拓扑构建台区节点拓扑模型，并根据所述台区节点拓扑模型和目标台区运行数据构建台区优化调度模型；通过所述台区优化调度模型建立优化目标函数，并基于所述优化目标函数定义目标台区的约束条件；基于所述约束条件对所述优化目标函数求解，得到目标台区不同约束条件下的协调控制方法；本发明专利技术解决了现有的控制方法存在调度收敛速度慢、无法对全部设备协调控制的问题。对全部设备协调控制的问题。对全部设备协调控制的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种台区源网荷储协调控制方法及控制系统


[0001]本专利技术涉及台区调控
，尤其涉及一种台区源网荷储协调控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]随着人口增长和经济发展，电力需求不断增加，而能源供应却面临诸多挑战。因此，如何平衡电力供需，降低峰值负荷和能源浪费成为当前电力系统控制技术的重要研究领域。近年来，以光伏、风力等可再生能源发电为主的分布式能源系统得到了快速的发展。然而，随着可再生能源发电快速增加，一部分地区再利用光伏、风力等可再生能源发电时弃光、弃风率较高，而其他地区却存在切负荷现象。此时，有效地源网荷储互动调控策略对电源、电网、储能和柔性负荷进行多元协调控制，可以有效减少可再生能源发电时的弃光、弃风率，提升利用效率，实现负荷的削峰填谷。
[0003]目前，台区源网荷储协调控制方法大多局限于优化单个台区内的设备处理，台区内及台区间的协调互动控制策略的研究较少，并且随着储能和电动汽车接入数量的增加，关于同时参与储能和电动汽车优化调度的研究也很少。传统的优化调度方法容易出现局部收敛，收敛速度慢的缺点，不能有效地解决上述问题。可见，现有的控制方法存在调度收敛速度慢、无法对全部设备协调控制的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种台区源网荷储协调控制方法及控制系统，以解决现有的控制方法存在调度收敛速度慢、无法对全部设备协调控制的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术通过如下的技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种台区源网荷储协调控制方法，包括：
[0007]基于目标台区光伏的台区拓扑构建台区节点拓扑模型，并根据所述台区节点拓扑模型和目标台区运行数据构建台区优化调度模型；
[0008]通过所述台区优化调度模型建立优化目标函数，并基于所述优化目标函数定义目标台区的约束条件；
[0009]基于所述约束条件对所述优化目标函数求解，得到目标台区不同约束条件下的协调控制方法。
[0010]可选的，所述基于目标台区光伏的台区拓扑构建台区节点拓扑模型，包括：
[0011]根据目标台区实际含分布式光伏的台区拓扑建立台区节点拓扑模型。
[0012]可选的，所述根据所述台区节点拓扑模型和目标台区运行数据构建台区优化调度模型，包括：
[0013]获取目标台区的运行数据；
[0014]基于台区拓扑以及优化目标和所述台区节点拓扑模型构建台区优化调度模型。
[0015]可选的，所述通过所述台区优化调度模型建立优化目标函数，包括：
[0016]根据实际需求定义优化目标函数，包括电力成本、弃光率、负荷切除量，其中，优化目标函数如下式所示：
[0017][0018]式中，P
shed,j
为节点j切除负荷的有功功率，NL为配电网负荷点的总数。P
discardDG,j
为光伏j弃光的有功功率，P
loss,j
为支路j的线路网损。
[0019]可选的，所述基于所述优化目标函数定义目标台区的约束条件，包括：
[0020]通过配电网支路潮流法使用支路的有功功率、无功功率、支路电流幅值和节点电压幅值描述配电网的潮流。
[0021]可选的，所述约束条件包括：
[0022]交流网络潮流约束条件；
[0023][0024][0025][0026][0027][0028][0029]式中，Ω
AC
为所有交流线路的集合，P
ij
和Q
ij
分别表示节点i流向节点j的首端有功功率和首端无功功率，r
ij
和x
ij
分别为支路ij的电阻和电抗，I
ij
为支路ij的电流，P
j
和Q
j
分别为节点j上注入的有功功率和无功功率之和，P
shed,j
和Q
shed,j
分别代表节点j切除的有功负荷和无功负荷，U
j
为节点j的电压，P
jDG
和P
jLOAD
分别为节点j上分布式电源注入和负荷消耗的有功功率，Q
jDG
和Q
jLOAD
分别为节点j上分布式电源注入和负荷消耗的无功功率。
[0030]可选的，所述约束条件还包括：
[0031]系统运行安全性约束条件；
[0032][0033][0034]其中，U
min
和U
max
分别为系统最小与最大允许节点电压值，I
max
为系统最大允许支路电流值。
[0035]可选的，所述约束条件还包括：
[0036]储能容量约束；
[0037]u
ch,t
+u
dch,t
≤1；
[0038][0039][0040][0041][0042]E
ess,i+1
＝E
ess,t
+α
chj
·
p
ch,t
‑
α
dchj
·
p
dch,t
；
[0043][0044]式中，u
ch,t
是t时刻处于充电状态，u
dch,t
就是t时刻处于放电状态，p
ch,t
和q
ch,t
是在t时刻的充电有功和无功功率，和分别是t时刻充电最小和最大有功功率，和分别是t时刻充电最小和最大无功功率，p
dch,t
和q
dch,t
是在t时刻的放电有功和无功功率，和分别是t时刻放电最小和最大有功功率，和分别是t时放电最小和最大无功功率，E
ess
代表储能的剩余电量，和分别是剩余储能容量的最小值和最大值，α
chj,t
和α
dchj,t
表示的是最大充放电功率限制系数。
[0045]可选的，所述约束条件还包括：
[0046]潮流约束条件线性化；
[0047][0048][0049][0050][0051]式中，Ω
AC
为所有交流线路的集合，P
ij
和Q
ij
分别表示节点i流向节点j的首端有功功率和首端无功功率，r
ij
和x
ij
分别为支路ij的电阻和电抗，i
ij
为支路ij的电流；P
j
为节点j上注入的有功功率之和，P
shed,j
代表节点j切除的有功负荷，u
j
为节点j的电压。
[0052]第二方面，本申请实施例提供一种台区源网荷储协调控制系统，包括存储器和处理器；
[0053]存储器，用于存放计算机程序；
[0054]处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种台区源网荷储协调控制方法，其特征在于，包括：基于目标台区光伏的台区拓扑构建台区节点拓扑模型，并根据所述台区节点拓扑模型和目标台区运行数据构建台区优化调度模型；通过所述台区优化调度模型建立优化目标函数，并基于所述优化目标函数定义目标台区的约束条件；基于所述约束条件对所述优化目标函数求解，得到目标台区不同约束条件下的协调控制方法。2.根据权利要求1所述的台区源网荷储协调控制方法，其特征在于，所述基于目标台区光伏的台区拓扑构建台区节点拓扑模型，包括：根据目标台区实际含分布式光伏的台区拓扑建立台区节点拓扑模型。3.根据权利要求1所述的台区源网荷储协调控制方法，其特征在于，所述根据所述台区节点拓扑模型和目标台区运行数据构建台区优化调度模型，包括：获取目标台区的运行数据；基于台区拓扑以及优化目标和所述台区节点拓扑模型构建台区优化调度模型。4.根据权利要求1所述的台区源网荷储协调控制方法，其特征在于，所述通过所述台区优化调度模型建立优化目标函数，包括：根据实际需求定义优化目标函数，包括电力成本、弃光率、负荷切除量，其中，优化目标函数如下式所示：式中，P
shed,j
为节点j切除负荷的有功功率，NL为配电网负荷点的总数。P
discardDG,j
为光伏j弃光的有功功率，P
loss,j
为支路j的线路网损。5.根据权利要求1所述的台区源网荷储协调控制方法，其特征在于，所述基于所述优化目标函数定义目标台区的约束条件，包括：通过配电网支路潮流法使用支路的有功功率、无功功率、支路电流幅值和节点电压幅值描述配电网的潮流。6.根据权利要求5所述的台区源网荷储协调控制方法，其特征在于，所述约束条件包括：交流网络潮流约束条件；括：交流网络潮流约束条件；括：交流网络潮流约束条件；括：交流网络潮流约束条件；括：交流网络潮流约束条件；括：交流网络潮流约束条件；
式中，Ω
AC
为所有交流线路的集合，P
ij
和Q
ij
分别表示节点i流向节点j的首端有功功率和首端无功功率，r
ij
和x
ij
分别为支路ij的电阻和电抗，I
ij
为支路ij的电流，P
j
和Q
j
分别为节点j上注入的有功功率和无功功率之和，P
shed,j
和Q
shed,j
分别代表节点j切除的有功负荷和无功负荷，U
j
为节点j的电压，P
jDG
和P
jLOAD
分别为节点j上分布式电源注入和负荷消耗的有功功率，Q
jDG
和Q

【专利技术属性】
技术研发人员：周可慧，唐海国，朱吉然，康童，贺思林，张帝，周恒逸，齐飞，万代，帅智康，彭思敏，黄文，王伟，郑利斌，任磊，陈小强，张伟伟，许健，
申请(专利权)人：国网湖南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：