一种多资源协同功率控制方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及配电技术，具体涉及一种多资源协同功率控制方法、装置及电子设备

背景技术：

1、区域分布式光伏渗透率的不断增大，配电网逐步由传统的无源、潮流单向，向有源、潮流双向转变，白天基荷低、大规模倒送等造成供用电系统末端过电压、三相不平衡、线损大、用电能效低等问题，且电网对海量分布式电源缺乏有效的调控手段。由于配电网自动化水平较低，大规模分布式光伏并网已经给当地配电网带来了巨大的挑战，个别地区甚至出现了电压越限、潮流越限及潮流向上一级电网倒送等一系列问题。

2、现阶段，关于规模化分布式光伏接入后供用电源荷协同运行经验较少，终端设备独立控制，光伏发电消纳率底，带来线损增加及电能质量等问题。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的一个目的是提供一种多资源协同功率控制方法，以提升光伏就地消纳率，降低线损。

2、本发明的一个目的是提供一种多资源协同功率控制装置。

3、技术方案：本发明的多资源协同功率控制方法包括以下步骤：基于储能soc确定最优调控策略；基于最优调控策略和预先构建的无功-电压下垂模型获得电压综合调控策略，基于最优调控策略和预先构建的有功-频率下垂模型获得频率综合调控策略；以及基于扰动，通过电压综合调控策略对电网电压进行调节；以及基于扰动，通过频率综合调控策略对电网频率进行调节；其中，扰动包括负载突变或者光伏发电量突变导致的电网电压、频率的波动。

4、所述基于储能soc确定最优调控策略，具体步骤如下：基于储能soc值确定储能和可调资源的优先级；当socmin＜soc＜socmax，优先调节可调资源；当soc＜socmin，优先控制储能充电；当soc＞socmax，优先控制储能放电；其中，socmin表示储能电池最低剩余电量，socmax表示储能电池最大剩余电量。

5、当所述储能soc及可调资源的调节能力均无法满足需求时，调节分布式光伏出力；所述可调资源的调节能力为可调资源输出的有功功率和无功功率，在可调资源按最大无功功率或最大有功功率输出时，电网电压、频率仍未调节至上下限之间的情况下，表明可调资源的调节能力无法满足需求。

6、构建有功-频率下垂模型，其表达式为：

7、

8、其中，fl表示电网频率下限，fl＝fn-fd；fh表示电网频率上限，fh＝fn+fd；p表示一次调频有功目标值；p0表示一次调频控制对象有功功率初始值；pe表示一次调频控制对象额定容量；f表示并网点实时频率；fn表示并网点额定频率；fd表示一次调频死区；δ％表示一次调频调差系数。

9、构建无功-电压下垂模型，其表达式为：

10、

11、其中，vl表示电网电压下限，vl＝vn-vd；vh表示电网电压上限，vh＝vn+vd；q表示一次调压无功目标值；q0表示一次调压控制对象无功功率初始值；qe表示一次调压控制对象额定容量；v表示并网点实时电压；vn表示并网点额定电压；vd表示一次调压死区；γ％表示一次调压调差系数。

12、基于最优调控策略和预先构建的无功-电压下垂模型获得电压综合调控策略，包括：

13、当soc＜socmin或soc＞socmax时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行无功-电压下垂模型；

14、当socmin＜soc<socmax时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行无功-电压下垂模型；

15、经上述调整，如果并网点实时电压v依然小于电网电压下限vl或并网点实时电压v依然大于电网电压上限vh，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行无功-电压下垂模型。

16、基于最优调控策略和预先构建的有功-频率下垂模型获得频率综合调控策略，包括：

17、当soc＜socmin或soc＞socmax时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行有功-频率下垂模型；

18、当socmin＜soc＜socmax时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行有功-频率下垂模型；

19、经上述调整，如果并网点实时频率f依然小于电网频率下限fl或并网点实时频率f依然大于电网频率上限fh，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行有功-频率下垂模型。

20、基于扰动，通过电压综合调控策略对电网电压进行调节，具体包括以下：

21、在pcc点测控装置检测电网实时电压，当发生扰动，并网点实时电压v小于电网电压下限vl时，判断储能soc；

22、当soc大于socmax时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行无功-电压下垂模型；

23、当soc小于socmax时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行无功-电压下垂模型；

24、经上述调整，如果并网点实时电压v依然小于电网电压下限vl，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行无功-电压下垂模型。

25、在pcc点测控装置检测电网实时电压，当发生扰动，并网点实时电压v大于电网电压上限vh时，判断储能soc。

26、当soc小于socmin时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行无功-电压下垂模型；

27、当soc大于socmin时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行无功-电压下垂模型；

28、经过上述调整，如果并网点实时电压v依然小于电网电压下限vl，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行无功-电压下垂模型。

29、基于扰动，通过频率综合调控策略对电网频率进行调节，具体包括以下：

30、在pcc点测控装置检测电网实时频率，当发生扰动，并网点电网实时频率f小于电网频率下限fl时，判断储能soc。

31、当soc大于socmax时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行有功-频率下垂模型；

32、当soc小于socmax时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行有功-频率下垂模型；

33、经上述调整，如果并网点电网实时频率f依然小于电网频率下限fl，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行有功-频率下垂模型；

34、在pcc点测控装置检测电网实时频率，当发生扰动，并网点实时频率f小于电网频率上限fh时，判断储能soc。

35、当soc小于socmin时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行有功-频率下垂模型；

36、当soc大于socmin时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行有功-频率下垂模型；

37、经过上述调整，如果并网点实时频率f依然大于电网频率上限fh，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行有功-频率下垂模型。

38、本发明还包括一种多资源协同功率控制装置，包括：信息采集模块，用于采集储能soc；构建模块，用于基于储能soc确定最优调控策略，还用于基于最优调控策略和预先构建的无功-电压下垂模型获得电压综合调控策略，基于最优调控策略和预先构建的有功-频率下垂模型获得频率综合调控策略；调节模块，用于基于扰动，通过电压综合调控策略对电网电压进行调节，通过频率综合调控策略对电网频率进行调节。

39、构建模块包括：

40、优先级确定单元，用于基于储能soc值确定储能和可调资源的优先级；

41、调节单元，用于当socmin＜soc＜socmax，优先调节可调资源；当soc＜socmin，优先控制储能充电；当soc＞socmax，优先控制储能放电；其中，socmin表示储能电池最低剩余电量，socmax表示储能电池最大剩余电量；

42、当储能soc值及可调资源的调节能力均无法满足需求时，调节分布式光伏出力。可调资源的调节能力指可调资源的输出有功和无功功率。可调资源的调节能力无法满足需求，指可调资源按最大无功或最大有功输出时，电网电压、频率未调节至上下限之间。

43、模型构建单元，用于构建有功-频率下垂模型，其表达式为：

44、

45、其中，fl表示电网频率下限，fl＝fn-fd；fh表示电网频率上限，fh＝fn+fd；p表示一次调频有功目标值；p0表示一次调频控制对象有功功率初始值；pe表示一次调频控制对象额定容量；f表示并网点实时频率；fn表示并网点额定频率；fd表示一次调频死区；δ％表示一次调频调差系数；

46、还用于构建无功-电压下垂模型，其表达式为：

47、

48、其中，vl表示电网电压下限，vl＝vn-vd；vh表示电网电压上限，vh＝vn+vd；q表示一次调压无功目标值；q0表示一次调压控制对象无功功率初始值；qe表示一次调压控制对象额定容量；v表示并网点实时电压；vn表示并网点额定电压；vd表示一次调压死区；γ％表示一次调压调差系数。

49、策略获取单元，用于基于最优调控策略和预先构建的无功-电压下垂模型获得电压综合调控策略，包括：

50、当soc＜socmin或soc＞socmax时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行无功-电压下垂模型；

51、当socmin＜soc<socmax时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行无功-电压下垂模型；

52、经上述调整，如果并网点实时电压v依然小于电网电压下限vl或并网点实时电压v依然大于电网电压上限vh，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行无功-电压下垂模型。

53、还用于基于最优调控策略和构建的有功-频率下垂模型获得频率综合调控策略，包括：

54、当soc＜socmin或soc＞socmax时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行有功-频率下垂模型；

55、当socmin＜soc＜socmax时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行有功-频率下垂模型；

56、经上述调整，如果并网点实时频率f依然小于电网频率下限fl或并网点实时频率f依然大于电网频率上限fh，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行有功-频率下垂模型。

57、调节模块包括

58、电压调节单元，用于基于扰动，通过电压综合调控策略对电网电压进行调节，具体如下：

59、在pcc点测控装置检测电网实时电压，当发生扰动，并网点实时电压v小于电网电压下限vl时，判断储能soc；

60、当soc大于socmax时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行无功-电压下垂模型；

61、当soc小于socmax时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行无功-电压下垂模型；

62、经上述调整，如果并网点实时电压v依然小于电网电压下限vl，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行无功-电压下垂模型。

63、在pcc点测控装置检测电网实时电压，当发生扰动，并网点实时电压v大于电网电压上限vh时，判断储能soc。

64、当soc小于socmin时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行无功-电压下垂模型；

65、当soc大于socmin时，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行无功-电压下垂模型；

66、经过上述调整，如果并网点实时电压v依然小于电网电压下限vl，通过无线通信方式下发无功-电压下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行无功-电压下垂模型。

67、频率调节单元，用于基于扰动，通过频率综合调控策略对电网频率进行调节，具体如下：

68、在pcc点测控装置检测电网实时频率，当发生扰动，并网点实时频率f小于电网频率下限fl时，判断储能soc。

69、当soc大于socmax时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行有功-频率下垂模型；

70、当soc小于socmax时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行有功-频率下垂模型；

71、经上述调整，如果并网点实时频率f依然小于电网频率下限fl，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行有功-频率下垂模型；

72、在pcc点测控装置检测电网实时频率，当发生扰动，并网点实时频率f小于电网频率上限fh时，判断储能soc。

73、当soc小于socmin时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给储能控制器，以使储能控制器执行有功-频率下垂模型；

74、当soc大于socmin时，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给可调资源控制器，以使可调资源控制器执行有功-频率下垂模型；

75、经过上述调整，如果并网点实时频率f依然大于电网频率上限fh，通过无线通信方式下发有功-频率下垂模型给分布式光伏控制器，以使分布式光伏控制器执行有功-频率下垂模型。

76、本发明还包括一种电子设备，包括存储器和处理器，其中：

77、存储器，用于存储能够在处理器上运行的计算机程序；

78、处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行所述一种多资源协同功率控制方法的步骤。

79、本发明还包括一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现所述一种多资源协同功率控制方法的步骤。

80、有益效果：本发明的技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：通过综合调控模型对分布式光伏、储能、可调资源进行调节，实现多资源的协同调控，充分调动区域内分布式资源可用容量，实现区域自治，最终解决由于分布式光伏大量接入导致的电网电压、频率超标从而弃光的问题，提升光伏就地消纳率，继而降低线损。