智慧有源配电网中的源荷协同管理系统的制作方法

本发明涉及源荷协同管理，更具体地说，本发明涉及一种智慧有源配电网中的源荷协同管理系统。

背景技术：

1、在传统的电力系统中，供电通常是按照负荷需求进行调整的，即根据用户的用电需求来主动调度发电机组、变压器等设备，以满足实时的电力需求。这种方式被称为"被动供电"，因为电力系统的运行是根据实际的负荷情况来响应的；

2、然而，随着能源技术和智能电网的发展，一些现代化的配电网系统开始探索更加灵活和智能的供电方式，这被称为"主动配电"，在主动配电中，系统通过智能化的控制和通信技术，能够更主动地调整能源的分配，以适应不同的运行模式、电价变化、能源可用性等因素；

3、主动配电的优势在于它可以更加灵活地应对系统的变化，提高能源的利用效率，降低成本，以及更好地集成可再生能源，这种趋势推动了智能电网、微电网和其他新型电力系统的发展，以更好地满足不断增长的能源需求和提高系统的可持续性。

4、现有技术存在以下不足：

5、目前对源荷协同管理系统的评估通常基于经济层面的角度对分布式电源的发电和储电进行管控，通过综合考虑配电网的利益，建立目标函数和约束条件，对源荷协同优化管理，但是并未考虑分布式电源在运行过程中可能会出现的问题，仍有一些源荷协同管理系统充分考虑了分布式电源运行过程中出现的安全性问题，但是容易忽略部分地区负荷侧用电激增的情况，通常采用调度分布式电源提供额外电力的方式提高整个电力系统的韧性，但是面对负荷侧用电激增的情况，分布式电源的输出量会发生较大变化，不容易对分布式电源在并网时提供的电能质量进行及时监测，并且不容易选择更适合用电激增地区的分布式电源。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种智慧有源配电网中的源荷协同管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、智慧有源配电网中的源荷协同管理系统，包括区域信息采集模块、用电评估模块、运行评估模块以及执行管理模块，模块之间通过信号连接；

4、区域信息采集模块：绘制台区不同时间点的负荷曲线和用电密度曲线，将超出设置阈值的时间段记为高负荷时间段和高用电密度时间段，获取高负荷时间段与高用电密度时间段的重叠度，并对满足重叠度阈值的台区标记为激增子区域，将激增子区域分配到距离最近的聚类中心，并根据聚类簇形成的多边形区域进行划分，将划分的区域标记为评估区域；

5、用电评估模块：将评估区域中台区低压侧的电能流动情况记为负荷侧电力使用信息，对负荷侧电力使用信息和区域信息采集模块提供的用电行为信息综合性加权计算，判断评估区域可能出现用电激增的情况；

6、运行评估模块：将分布式电源在并网时母线处的电网的频率变化和电压变化记为电能质量信息，根据分布式电源的历史电能消耗，估算分布式电源在下一时刻的储能剩余记为运行状态信息，对分布式电源的电能质量信息和运行状态信息综合性加权计算，获取该分布式电源的调度情况；

7、执行管理模块：获得负荷侧用在管理时间间隔内的用电激增区域和可调度分布式电源的数量，并根据用电激增区域和可调度分布式电源的地理位置，实现对分布式电源的电力调度。

8、在一个优选地实施方式中，根据激增子区域和评估区域的面积信息，获得评估区域的用电行为信息，包括：

9、根据台区的历史用电信息，获得台区的高用电密度时间段和高负荷时间段；

10、根据台区的高用电密度时间段和高负荷时间段的重合度与预设重合度阈值对比，判断该台区是否为激增子区域；

11、通过使用k均值聚类的方式，将负荷侧用电区域划分成评估区域，并根据评估区域的面积与评估区域中激增子区域的面积之和，获得评估区域的激增区域比例系数。

12、在一个优选地实施方式中，将评估区域中台区低压侧的电能流动情况以及评估区域内用户的历史用电情况记为负荷侧电力使用信息，包括：

13、通过监测设备如功率计或数字电能表，直接连接到变压器低压侧的电流和电压引线上，实时测量有功功率、无功功率以及视在功率，获取评估区域中每个台区的有功功率、无功功率以及视在功率，并根据台区的数量获得负荷变化率系数。

14、在一个优选地实施方式中，用电评估模块根据负荷侧电力使用信息和用电行为信息，判断评估区域的用电激增情况，包括：

15、将负荷变化率系数和激增区域比例系数联立生成用电评估系数；

16、负荷变化率系数和激增区域比例系数与用电评估系数成正相关关系。

17、在一个优选地实施方式中，结合负荷侧的电力使用信息和用电行为信息，确定负荷侧用电区域划分的评估区域是否会出现负荷侧用电激增的情况，包括：

18、将用电评估系数与用电评估系数阈值对比；

19、若用电评估系数pgyd大于用电评估系数阈值则表示该评估区域发生用电激增的可能性更高，需要预防该评估区域出现用电激增的情况，将该评估区域标记为用电激增区域；

20、若用电评估系数pgyd小于用电评估系数阈值则表示该评估区域发生用电激增的可能性更低，不容易出现用电激增的情况。

21、在一个优选地实施方式中，将分布式电源在并网时母线处的电网的频率变化和电压变化记为电能质量信息，估算分布式电源在下一时刻的储能剩余，并记为运行状态信息，包括：

22、通过使用监测设备获取分布式电源并网时母线处的电网频率，并根据并网时母线处的电网频率获得分布式电源并网时母线处电网频率的波动情况；

23、通过使用监测设备获得分布式电源并网后母线处的电压，并根据并网后的母线电压获得分布式电源并网后母线处电压的离散情况；

24、通过获得相似日中分布式电源需要供电的历史数据，以及当前分布式电源储能系统中的剩余电量，获得分布式电源的储能情况。

25、在一个优选地实施方式中，运行评估模块根据电能质量信息和运行状态信息，判断分布式电源的调度情况，包括：

26、根据分布式电源在并网母线处的电能质量信息和运行状态信息，获得频率波动系数、电压偏差系数、储能余量系数；

27、将频率波动系数、电压偏差系数、储能余量系数联立生成分布式电源的运行评估系数；

28、频率波动系数和电压偏差系数与运行评估系数成负相关关系，储能余量系数与运行评估系数成正相关关系。

29、在一个优选地实施方式中，结合分布式电源在并网母线出运行时的电能质量信息和运行状态信息，确定负荷侧的分布式电源是否可进行电量调用，包括：

30、将运行评估系数与运行评估系数阈值对比；

31、若运行评估系数pgyx小于运行评估系数阈值则表示该分布式电源不能够用于面对负荷侧用电激增时的电力调度；

32、若运行评估系数pgyx大于运行评估系数阈值则表示该分布式电源能够用于面对负荷侧用电激增时的电力调度，将该分布式电源标记为可调度分布式电源。

33、在一个优选地实施方式中，根据用电激增区域和可调度分布式电源的位置，对区域中分布式电源的电力供应情况进行管理调度，包括：

34、若负荷侧没有用电激增区域，则执行管理模块不对可调度分布式电源进行电力调度；

35、若负荷侧有多个用电激增区域，则执行管理模块根据用电激增区域的具体位置以及可调度分布式电源的位置，选择可调度分布式电源对用电激增区域供电。

36、本发明的技术效果和优点：

37、1、本发明通过对负荷侧区域的划分，并对评估区域中的电力使用信息和用电行为信息综合性加权分析，判断负荷侧是否出现用电激增的情况，有助于对地区用电情况更精细化管理；

38、2、本发明通过分布式电源的运行评估模块将负荷侧的分布式电源进行分类，并通过执行管理模块将用电激增情况与分布式电源的调度整合，有助于实现负荷侧用电激增情况下与电源侧的协同调度。