考虑区间协调的分布式电源与储能电压控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制方法，包括如下步骤：确定有源配电网，并获取有源配电网的参数信息；对有源配电网进行分区，并获取有源配电网各区域内在t时刻的节点电压量测值及各区域间交互信息；在各区域设立虚拟节点，将各区域间交互信息上传至各区域对应的虚拟节点，获取各区域节点电压量测值与各区域节点电压控制目标参考值的电压差值、虚拟节点电压值与虚拟节点电压控制目标参考值的电压差值，判断任一电压差值是否越限；若是，则建立考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型；若否，则更新控制时刻t＝t+Δt；本发明专利技术实现对分布式电源高渗透率接入配电网电压优化控制问题的求解。渗透率接入配电网电压优化控制问题的求解。渗透率接入配电网电压优化控制问题的求解。

【技术实现步骤摘要】
考虑区间协调的分布式电源与储能电压控制方法及装置


[0001]本专利技术属于电压控制
，尤其涉及考虑区间协调的分布式电 源与储能电压控制方法及装置。

技术介绍

[0002]分布式电源高渗透率接入配电网的背景下，配电网逐渐从被动的单 向供电网络转变为功率双向流动的复杂有源网络。一方面，分布式电源 的接入给系统的运行控制带来诸多挑战，其中电压越限问题成为提高光 伏渗透率的关键限制因素；另一方面，获得配电网各区域全部节点的电 压、功率量测信息，会导致数据量过大，造成通讯负担。因此，如何通 过合理的区间信息交互和协调控制策略实现对分布式储能系统和分布式 电源等可控资源的充分利用，改善系统运行水平以及提高光伏渗透率， 是构建智能配电网亟需解决的关键问题。
[0003]然而传统的集中式控制虽然造成网损较小、电压控制效果较好，但 需要精确的物理模型且无法进行实时控制应对变化频繁的配电网复杂运 行场景；分布式储能系统与分布式电源的区内协调控制方法无法考虑各 区之间控制策略的相互影响，会导致网损较大、电压控制效果较差等问 题。而数据驱动方法不依赖受控系统的详细数学模型信息，仅通过利用 量测数据在受控系统轨线附近用动态线性时变模型来代替一般非线性系 统，实现复杂环节未知特性的模拟构建；数据驱动控制与区间协调控制 方法的结合，能有效解决控制过程中各区域可控资源出力策略冲突对配 电网电压产生的不良影响。
[0004]因此，提出一种考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制 方法，为配电网电压优化问题提供新的思路，有助于配电侧安全性和用 户体验的提升。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，针对配电网电压优化控制问题，在 各区域可控资源控制策略独立作用会对配电网电压产生不良影响的情况 下，基于数据驱动和区间协调手段构建一种能实现区间信息交互，分布 式储能系统与分布式电源协调控制的调节模式，进而建立考虑区间协调 的分布式电源与储能自适应电压控制策略。
[0006]本专利技术的考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制方法是 基于边界信息交互的配电网动态自适应电压协调控制方法，首先根据分 区信息，利用量测装置的实时量测信息，获取各区节点电压与参考值偏 差最大的电压值、边界联络线有功传输功率，按先有功后无功的协调控 制策略进行分布式控制，调整分布式储能和分布式电源的出力策略实现 对有源配电网的电压控制。
[0007]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0008]考虑区间协调的分布式电源与储能电压控制方法，包括如下步骤：
[0009]确定有源配电网，并获取有源配电网的参数信息；设置迭代步长Δt、 控制步长ΔT
c
、预测步长ΔT
p
、优化时长T、预测步数N，并初始化控制参 数k＝1，初始化控制时刻t＝0；
[0010]对有源配电网进行分区，并获取有源配电网各区域内在t时刻的节点 电压量测值及各区域间交互信息；
[0011]考虑到不同区间信息传输实际条件的限制，在各区域设立虚拟节点， 将各区域间交互信息上传至各区域对应的虚拟节点，各区域间交互信息 包括t时刻虚拟节点电压及t时刻虚拟节点联络线有功传输功率；其中， t时刻虚拟节点电压为t时刻各区域内与节点电压控制目标参考值偏差最 大的节点电压量测值，t时刻虚拟节点联络线有功传输功率为t时刻各区 域间边界联络线有功传输功率量测值；
[0012]获取各区域节点电压量测值与各区域节点电压控制目标参考值的电 压差值、虚拟节点电压值与虚拟节点电压控制目标参考值的电压差值， 判断任一电压差值是否越限；
[0013]若是，则以各区域内控制目标偏差最小、储能系统充放电成本最低 为目标函数，在约束条件下，建立考虑区间协调的分布式电源与储能自 适应电压控制模型；
[0014]若否，则更新控制时刻t＝t+Δt。
[0015]进一步的，
[0016]所述建立考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型的 步骤之后，所述方法还包括：
[0017]对考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型进行求解， 得到t时刻数据驱动的储能系统和分布式电源出力策略并下发执行；
[0018]获取储能系统和分布式电源出力策略下发执行后的各区域间交互信 息，更新目标函数中的各区域节点电压控制目标参考值和各区域边界功 率控制目标参考值。
[0019]进一步的，
[0020]所述获取储能系统和分布式电源出力策略下发执行后的各区域间交 互信息，更新目标函数中的各区域节点电压控制目标参考值和各区域边 界功率控制目标参考值的步骤之后，所述方法还包括：
[0021]更新控制时刻t＝t+Δt。
[0022]进一步的，
[0023]所述更新控制时刻t＝t+Δt的步骤之后，所述方法还包括：
[0024]判断t≥kΔT
c
是否成立，
[0025]若是，则令ΔT
p
＝ΔT
p
‑
ΔT
c
，更新所述控制参数k＝k+1，判断更新后的 控制时刻t是否小于优化时长T。
[0026]进一步的，
[0027]所述判断更新后的控制时刻t是否小于优化时长T的步骤之后，所述 方法还包括：
[0028]若是，则执行对有源配电网进行分区，并获取有源配电网各区域内 在t时刻的节点电压量测值及各区域间交互信息，基于各区域间交互信息， 在各区域设立虚拟节点，获取t时刻虚拟节点电压值的步骤；
[0029]若否，则结束。
[0030]进一步的，
[0031]所述考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型为：
[0032][0033][0034][0035]其中，ΔX
m,N
[t]表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来N步的储能充 放电功率变化量向量，N表示预测步数，N表示预测步数，表示t+iΔT
c
时刻区域m分布式储能系统充放电功率； 表示区域m中t+Δt时刻控制目标参考值，表示 t+Δt时刻区域m的控制目标估计值，分别表示t时刻、 t
‑
Δt时刻区域m中分布式电源r的无功出力，表示t 时刻、t
‑
Δt时刻区域m中分布式储能系统l的无功出力，λ
P
、为 权重系数；
[0036]表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来N步的控制目标 参考值向量，其表达式如下：
[0037][0038]式中，表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来N步的节 点电压参考值向量，表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来 N步的虚拟节点α的电压参考值向量，表示在区域m的边界β 上，从t+Δt时刻开始未来N步的净传输有功功率参考值向量，ε表示转换 系数；
[0039]表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来N步的控制目标 估计值向量，包括区域m各节点和虚拟节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑区间协调的分布式电源与储能电压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：确定有源配电网，并获取有源配电网的参数信息；设置迭代步长Δt、控制步长ΔT
c
、预测步长ΔT
p
、优化时长T、预测步数N，并初始化控制参数k＝1，初始化控制时刻t＝0；对有源配电网进行分区，并获取有源配电网各区域内在t时刻的节点电压量测值及各区域间交互信息；考虑到不同区间信息传输实际条件的限制，在各区域设立虚拟节点，将各区域间交互信息上传至各区域对应的虚拟节点，各区域间交互信息包括t时刻虚拟节点电压及t时刻虚拟节点联络线有功传输功率；其中，t时刻虚拟节点电压为t时刻各区域内与节点电压控制目标参考值偏差最大的节点电压量测值，t时刻虚拟节点联络线有功传输功率为t时刻各区域间边界联络线有功传输功率量测值；获取各区域节点电压量测值与各区域节点电压控制目标参考值的电压差值、虚拟节点电压值与虚拟节点电压控制目标参考值的电压差值，判断任一电压差值是否越限；若是，则以各区域内控制目标偏差最小、储能系统充放电成本最低为目标函数，在约束条件下，建立考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型；若否，则更新控制时刻t＝t+Δt。2.根据权利要求1所述的考虑区间协调的分布式电源与储能电压控制方法，其特征在于：所述建立考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型的步骤之后，所述方法还包括：对考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型进行求解，得到t时刻数据驱动的储能系统和分布式电源出力策略并下发执行；获取储能系统和分布式电源出力策略下发执行后的各区域间交互信息，更新目标函数中的各区域节点电压控制目标参考值和各区域边界功率控制目标参考值。3.根据权利要求2所述的考虑区间协调的分布式电源与储能电压控制方法，其特征在于：所述获取储能系统和分布式电源出力策略下发执行后的各区域间交互信息，更新目标函数中的各区域节点电压控制目标参考值和各区域边界功率控制目标参考值的步骤之后，所述方法还包括：更新控制时刻t＝t+Δt。4.根据权利要求1或3所述的考虑区间协调的分布式电源与储能电压控制方法，其特征在于：所述更新控制时刻t＝t+Δt的步骤之后，所述方法还包括：判断t≥kΔT
c
是否成立，若是，则令ΔT
p
＝ΔT
p
‑
ΔT
c
，更新所述控制参数k＝k+1，判断更新后的控制时刻t是否小于优化时长T。5.根据权利要求4所述的考虑区间协调的分布式电源与储能电压控制方法，其特征在于：所述判断更新后的控制时刻t是否小于优化时长T的步骤之后，所述方法还包括：若是，则执行对有源配电网进行分区，并获取有源配电网各区域内在t时刻的节点电压
量测值及各区域间交互信息，基于各区域间交互信息，在各区域设立虚拟节点，获取t时刻虚拟节点电压值的步骤；若否，则结束。6.根据权利要求1所述的考虑区间协调的分布式电源与储能电压控制方法，其特征在于：所述考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型为：所述考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型为：所述考虑区间协调的分布式电源与储能自适应电压控制模型为：其中，ΔX
m,N
[t]表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来N步的储能充放电功率变化量向量，N表示预测步数，N表示预测步数，表示t+iΔT
c
时刻区域m分布式储能系统充放电功率；表示区域m中t+Δt时刻控制目标参考值，表示t+Δt时刻区域m的控制目标估计值，分别表示t时刻、t
‑
Δt时刻区域m中分布式电源r的无功出力，表示t时刻、t
‑
Δt时刻区域m中分布式储能系统l的无功出力，λ
P
、为权重系数；表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来N步的控制目标参考值向量，其表达式如下：式中，表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来N步的节点电压参考值向量，表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来N步的虚拟节点α的电压参考值向量，表示在区域m的边界β上，从t+Δt时刻开始未来N步的净传输有功功率参考值向量，ε表示转换系数；表示在区域m中，从t+Δt时刻开始未来N步的控制目标估计值向量，包括区域m各节点和虚拟节点电压，以及边界净传输有功功率，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晶，刘聪，张梁，李娟，李桂鑫，迟福建，张章，崔荣靖，刘英英，王哲，孙阔，李广敏，刘勍，宋关羽，于川航，冀浩然，李鹏，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：