配电网协调控制系统及方法与流程

本发明涉及配电领域，尤其涉及一种配电网协调控制系统及方法。

背景技术：

配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线路（即1千伏以上电压）、配电变压器、低压配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成。配电电压通常有35～60千伏和3～10千伏等。其实际是直接与用户相连并向用户分配电能的环节。同时，分布式能源也被广泛引用于供电领域。

主动配电技术是指在配电网中引入主动控制的机制，以实现对接入的分布式能源进行最优化的配置。但是分布式能源集中参与配网调度运行的需求给主动配电网的协调控制带来了极大的挑战。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何针对分布式能源进行主动的优化配置。

为了解决这一技术问题，本发明提供了一种配电网协调控制系统，包括协调控制器、应用于各区域的分布式能源以及与各所述分布式能源对应的分布式控制器，每个区域对应设有至少两个分布式能源，所述分布式控制器采集获得所述分布式能源的的运行状态信息，并将其反馈至所述协调控制器，所述协调控制器依据所述分布式控制器反馈的状态信息控制所述分布式能源进行功率输出，并且：

所述协调控制器对各分布式能源的单位时间发电成本进行计算，进而根据计算的结果确定各分布式能源的发电成本等级；其中，发电成本越低，所处发电成本层级越低；

所述协调控制器根据计算得到的各区域的目标输出功率控制区域中的分布式能源工作，进而使得：

对于每个区域，各分布式能源的输出功率均未到达额定的情况下，发电成本等级最低的分布式能源中至少之一以高于第一预设值的输出功率工作，其余的发电成本等级最低的分布式能源以高于第一预设值的输出功率工作；当其中任意之一所述分布式能源的输出功率到达额定，则增大输出功率小于第一预设值的分布式能源的输出功率，直至所有分布式能源的输出功率均小于额定；而且，增大时，发电成本层级越低，越被优先控制增大。

可选的，各分布式能源的输出功率均未到达额定的情况下，所述协调控制器进一步使得，发电成本等级非最低的分布式能源以低于第二预设值的输出功率工作。

可选的，当其中任意之一所述分布式能源的输出功率到达额定时，所述区域协调控制器进一步增大输出功率小于第二预设值的分布式能源的输出功率。

可选的，所述第二预设值小于第一预设值。

本发明还提供了一种配电网协调控制方法，包括如下步骤：

S0：提供协调控制器、应用于各区域的分布式能源以及与各所述分布式能源对应的分布式控制器，每个区域对应设有至少两个分布式能源，所述分布式控制器采集获得所述分布式能源的的运行状态信息，并将其反馈至所述协调控制器，所述协调控制器依据所述分布式控制器反馈的状态信息控制所述分布式能源进行功率输出；

S1：所述协调控制器对各分布式能源的单位时间发电成本进行计算，进而根据计算的结果确定各分布式能源的发电成本等级；其中，发电成本越低，所处发电成本层级越低；

S2：所述协调控制器根据计算得到的各区域的目标输出功率控制区域中的分布式能源工作，进而使得：

对于每个区域，发电成本等级最低的分布式能源中至少之一以高于第一预设值的输出功率工作，其余的发电成本等级最低的分布式能源以高于第一预设值的输出功率工作；

S3：当其中任意之一所述分布式能源的输出功率到达额定，则增大输出功率小于第一预设值的分布式能源的输出功率，直至所有分布式能源的输出功率均小于额定；而且，增大时，发电成本层级越低，越被优先控制增大。

可选的，各分布式能源的输出功率均未到达额定的情况下，所述协调控制器进一步使得，发电成本等级非最低的分布式能源以低于第二预设值的输出功率工作。

可选的，当其中任意之一所述分布式能源的输出功率到达额定时，所述区域协调控制器进一步增大输出功率小于第二预设值的分布式能源的输出功率。

可选的，所述第二预设值小于第一预设值。

本发明考虑了不同发电成本的分布式能源在参与区域协调时的优先顺序，使控制过程更加符合经济性要求；在此基础上，本发明仅驱动成本最低的分布式能源输出较高的功率，其余分布式能源输出较低功率，从而同时做到了满足功率需求、降低成本以及均衡各分布式能源工作强度的效果，有效保障的整个系统的使用寿命和安全性能。

附图说明

图1是本发明一可选实施例中配电网协调控制系统的示意图；

其中，1-分布式电源；2-分布式控制器；3-协调控制器；

图2是本发明一可选实施例中配电网协调控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合图1至图2对本发明提供的配电网协调控制系统及方法进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不该本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1，本发明提供了一种配电网协调控制系统，包括协调控制器3、应用于各区域的分布式能源1以及与各所述分布式能源1对应的分布式控制器2，每个区域对应设有至少两个分布式能源1，所述分布式控制器2采集获得所述分布式能源1的的运行状态信息，并将其反馈至所述协调控制器3，所述协调控制器3依据所述分布式控制器2反馈的状态信息控制所述分布式能源1进行功率输出，其中，分布式控制器2可列举为光伏发电、燃气轮机以及储能系统等等。

并且：

所述协调控制器3对各分布式能源1的单位时间发电成本进行计算，该计算可以依据历史记录估算预测，也可依据实际的工作情况的记录为基础，也可以为建模或者基于最优经济效益目标以算法计算得到，本发明部队其进行具体限定，只要进行了计算，就不脱离本发明的保护范围，进而根据计算的结果确定各分布式能源1的发电成本等级；其中，发电成本越低，所处发电成本层级越低；

所述协调控制器3根据计算得到的各区域的目标输出功率控制区域中的分布式能源1工作，进而使得：

对于每个区域，各分布式能源1的输出功率均未到达额定的情况下，发电成本等级最低的分布式能源1中至少之一以高于第一预设值的最大输出功率工作，其余的发电成本等级最低的分布式能源以高于第一预设值的输出功率工作；这里所称的至少之一，可选为一个，这种选取，由于其为同一等级，可以是随机的，进而针对发电成本等级最低的分布式能源，也有分层次的设计；进一步可选的实施例中，所述协调控制器进一步使得，发电成本等级非最低的分布式能源以低于第二预设值的输出功率工作。

当其中任意之一所述分布式能源1的输出功率到达额定，则增大输出功率小于第一预设值的分布式能源1的输出功率，直至所有分布式能源1的输出功率均小于额定；而且，增大时，发电成本层级越低，越被优先控制增大。进一步可选的实施例中，所述区域协调控制器3进一步增大输出功率小于第二预设值的分布式能源1的输出功率。

其中，所述第二预设值小于第一预设值。

本发明区别成本最低的分布式能源与非最低的分布式能源进行基于预设值的分级控制管理，有效实现了成本控制和均衡工作强度的平衡。

请参考图2，基于以上系统，本发明还提供了一种配电网协调控制方法，包括如下步骤：

S0：提供协调控制器、应用于各区域的分布式能源以及与各所述分布式能源对应的分布式控制器，每个区域对应设有至少两个分布式能源，所述分布式控制器采集获得所述分布式能源的的运行状态信息，并将其反馈至所述协调控制器，所述协调控制器依据所述分布式控制器反馈的状态信息控制所述分布式能源进行功率输出；

S1：所述协调控制器对各分布式能源的单位时间发电成本进行计算，进而根据计算的结果确定各分布式能源的发电成本等级；其中，发电成本越低，所处发电成本层级越低；

S2：所述协调控制器根据计算得到的各区域的目标输出功率控制区域中的分布式能源工作，进而使得：

对于每个区域，各分布式能源的输出功率均未到达额定的情况下，发电成本等级最低的分布式能源中至少之一以高于第一预设值的输出功率工作，其余的发电成本等级最低的分布式能源以高于第一预设值的输出功率工作；

其中，所述协调控制器进一步使得，发电成本等级非最低的分布式能源以低于第二预设值的输出功率工作。

S3：当其中任意之一所述分布式能源的输出功率到达额定，则增大输出功率小于第一预设值的分布式能源的输出功率，直至所有分布式能源的输出功率均小于额定；而且，增大时，发电成本层级越低，越被优先控制增大；

其中，所述区域协调控制器进一步增大输出功率小于第二预设值的分布式能源的输出功率。

综上所述，本发明考虑了不同发电成本的分布式能源在参与区域协调时的优先顺序，使控制过程更加符合经济性要求；在此基础上，本发明仅驱动成本最低的分布式能源输出较高的功率，其余分布式能源输出较低功率，从而同时做到了满足功率需求、降低成本以及均衡各分布式能源工作强度的效果，有效保障的整个系统的使用寿命和安全性能。