电网的负荷控制方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种电网的负荷控制方法、系统、设备及介质。电网包括主网、配电网和虚拟电厂；配电网接入多个径流式水力发电设备、多个储能设备。控制方法包括：接收由主站下发的负荷控制总量的控制指令；读取数据库数据，获取电网的配电状态；根据接收控制指令的时间，预测多个径流式水力发电设备的出力变化；根据配电状态、负荷控制总量和径流式水力发电设备的出力变化，获取电网的约束条件；建立负荷控制总成本公式，根据约束条件，以负荷控制总成本最小为目标函数，计算径流式水力发电设备、多个储能设备以及虚拟电厂的负荷调整量；根据负荷调整量发送远动指令，控制电网调整多个径流式水力发电设备、多个储能设备以及多个负荷的负荷量。负荷量。负荷量。

【技术实现步骤摘要】
电网的负荷控制方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电网负荷调整
，尤其涉及一种电网的负荷控制方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]电力系统安全稳定运行的本质在于功率平衡。当受端电网出现大量功率缺额时，系统频率会急剧下降，某些节点的电压也会大幅跌落，严重影响电力系统的稳定性。紧急切除负荷是防止系统失稳崩溃的有效手段。随着大规模分布式电源并网、储能设备接入、虚拟电厂等主动负荷参与电力系统运行调整，紧急负荷控制控制面临着新的挑战。
[0003]现有紧急负荷控制控制采用主子站配置，主站综合子站上送信息，根据负荷重要程度计算各配网单元应切除的负荷量，再下发到子站，再由子站决策切除负荷。传统负荷控制控制通常仅将馈线开断作为优化过程中的控制变量，控制颗粒度为馈线级，不能实现馈线下各负荷的精细化处理，此外，传统负荷控制控制没有充分考虑分布式电源接入的影响。由于配电网存在分布式电源接入，对负荷控制的灵敏度上升，切除部分负荷可能引发电源节点过电压跳闸离网，导致失去更多负荷。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种网的负荷控制方法、系统、设备及介质，以解决传统紧急负荷控制方法控制精度较低，且容易导致节点处电压跳闸的问题。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种电网的负荷控制方法，所述电网包括主网、配电网和虚拟电厂；所述配电网接入多个径流式水力发电设备、多个储能设备；所述配电网用于向多个负荷供电；所述虚拟电厂用于调整多个所述负荷的开关量；
[0006]所述负荷控制方法包括：
[0007]S10、接收由主站下发的负荷控制总量的控制指令；
[0008]S20、读取数据库数据，获取所述电网的配电状态；
[0009]S30、根据接收控制指令的时间，预测多个所述径流式水力发电设备的出力变化；
[0010]S40、根据所述配电状态、所述负荷控制总量和所述径流式水力发电设备的出力变化，获取所述电网的约束条件；
[0011]S50、建立负荷控制总成本公式，根据所述约束条件，以负荷控制总成本最小为目标函数，计算所述径流式水力发电设备、多个所述储能设备以及多个所述负荷的负荷调整量；
[0012]S60、根据所述负荷调整量发送远动指令，控制所述电网调整多个所述径流式水力发电设备、多个所述储能设备以及多个所述负荷的负荷量；
[0013]其中，所述约束条件包括负荷控制总量约束条件、网络潮流约束条件、节点电压约束条件、边界潮流约束条件、线路潮流约束条件、水电功率因数约束条件、储能容量约束条件、储能能量约束条件、储能荷电状态约束条件和负荷约束条件的至少一种。
[0014]可选的，多个所述负荷包括一级负荷、二级负荷和三级负荷；所述一级负荷和所述二级负荷为不可调度负荷，所述三级负荷包含部分可调度负荷和部分不可调度负荷；所述虚拟电厂调整所述可调度负荷的开关量；
[0015]所述建立负荷控制总成本公式，根据所述约束条件，以负荷控制总成本最小为目标函数，计算所述径流式水力发电设备、多个所述储能设备以及多个所述负荷的负荷调整量包括：
[0016]根据不可调度负荷控制成本公式：计算不可调度负荷控制成本；
[0017]根据可调度负荷成本控制公式：计算可调度负荷控制成本；
[0018]根据总负荷控制成本公式：F＝F1+F2，计算总负荷控制成本；
[0019]建立总负荷控制成本最小目标函数：
[0020][0021]根据所述目标函数和所述电网的约束条件，计算所述电网的各个设备的负荷调整量；
[0022]其中，l为所述负荷、P
lL
为所述负荷的有功功率、ΔP
lL
为所述可调度负荷的有功调整量、为所述可调度负荷的无功调整量、L
(1)
为所述一级负荷、L
(2)
为所述二级负荷、L
(3)
为所述三级负荷、L
A
为所述可调度负荷、ε
l
为所述开关量，λ1、λ2、λ3分别为所述一级负荷、所述二级负荷、所述三级负荷的单位负荷控制成本；μ
l
为所述可调度负荷的有功价格
‑
成本转换系数、ω
l
为所述可调度负荷的无功价格
‑
成本转换系数。
[0023]可选的，所述根据接收所述控制指令的时间，预测多个所述径流式水力发电设备的出力变化包括：
[0024]获取所述径流式水力发电设备的位置；
[0025]根据所述径流式水力发电设备的位置获取径流量的时间序列的实时值{Y
i,t
}；
[0026]根据所述接收所述控制指令的时间，获取所述径流量的时间序列的预测值
[0027]根据所述实时值和所述预测值，计算所述径流式水力发电设备的出力变化
△
P
iH
，公式为：
[0028]其中，η为水轮机组效率，ρ为水流密度，g为重力加速度，H
i
为有效压力水头，t为所述时间序列的时段；τ为所述预测值的边界开关量。
[0029]可选的，所述根据所述配电状态、所述负荷控制总量和所述径流式水力发电设备的出力变化，获取所述电网的约束条件，包括：
[0030]根据所述径流式水力发电设备的出力变化，建立所述水电功率因数约束条件方程：其中，为所述水力发电设备的功率因数。
[0031]可选的，所述配电网包括辐射状配电网；
[0032]所述根据所述配电状态、所述负荷控制总量和所述径流式水力发电设备的出力变化，获取所述电网的约束条件包括：
[0033]建立所述主网和所述配电网的戴维南等值模型；
[0034]根据所述戴维南等值模型，求解所述主网的等值电阻、等值电抗和等值电势；
[0035]建立所述配电网的潮流方程；
[0036]根据所述潮流方程，求解所述配电网的边界潮流方程和网络潮流方程；
[0037]根据所述主网的等值电阻、等值电抗和等值电势，所述边界潮流方程和网络潮流方程，建立所述网络潮流约束条件、所述边界潮流约束条件、所述节点电压约束条件以及所述线路潮流约束条件。
[0038]可选的，所述配电网接入多个所述储能设备包括电化学储能系统；
[0039]所述根据所述配电状态、所述负荷控制总量和所述径流式水力发电设备的出力变化，获取所述电网的约束条件包括：
[0040]获取所述储能设备的状态参数：有功功率P
iS
、无功功率荷电状态S
i
、储能容量最大有功出力和最大无功出力
[0041]设定所述储能设备的有功功率负荷调整量为ΔP
iS
和无功功率负荷调整量为
[0042]根据所述电化学储能系统的状态参数、所述功功率负荷调整量为ΔP
iS
和无功功率负荷调整量建立所述储能容量约束条件：所述储能能量约束条件：以及所述储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网的负荷控制方法，其特征在于，所述电网包括主网、配电网和虚拟电厂；所述配电网接入多个径流式水力发电设备和多个储能设备；所述配电网用于向多个负荷供电；所述虚拟电厂用于调整多个所述负荷的开关量；所述负荷控制方法包括：S10、接收由主站下发的负荷控制总量的控制指令；S20、读取数据库数据，获取所述电网的配电状态；S30、根据接收所述控制指令的时间，预测多个所述径流式水力发电设备的出力变化；S40、根据所述配电状态、所述负荷控制总量和所述径流式水力发电设备的出力变化，获取所述电网的约束条件；S50、建立负荷控制总成本公式，根据所述约束条件，以负荷控制总成本最小为目标函数，计算所述径流式水力发电设备、多个所述储能设备以及多个所述负荷的负荷调整量；S60、根据所述负荷调整量发送远动指令，控制所述电网调整多个所述径流式水力发电设备、多个所述储能设备以及多个所述负荷的负荷量；其中，所述约束条件包括负荷控制总量约束条件、网络潮流约束条件、节点电压约束条件、边界潮流约束条件、线路潮流约束条件、水电功率因数约束条件、储能容量约束条件、储能能量约束条件、储能荷电状态约束条件和负荷约束条件的至少一种。2.根据权利要求1所述的电网的负荷控制方法，其特征在于，多个所述负荷包括一级负荷、二级负荷和三级负荷；所述一级负荷和所述二级负荷为不可调度负荷，所述三级负荷包含部分可调度负荷和部分不可调度负荷；所述虚拟电厂调整所述可调度负荷的开关量；所述建立负荷控制总成本公式，根据所述约束条件，以负荷控制总成本最小为目标函数，计算所述径流式水力发电设备、多个所述储能设备以及所述虚拟电厂的负荷调整量包括：根据不可调度负荷控制成本公式：计算不可调度负荷控制成本；根据可调度负荷成本控制公式：计算可调度负荷控制成本；根据总负荷控制成本公式：F＝F1+F2，计算总负荷控制成本；建立总负荷控制成本最小目标函数：根据所述目标函数和所述电网的约束条件，计算所述电网的各个设备的负荷调整量；其中，l为所述负荷、P
lL
为所述负荷的有功功率、ΔP
lL
为所述可调度负荷的有功调整量、为所述可调度负荷的无功调整量、L
(1)
为所述一级负荷、L
(2)
为所述二级负荷、L
(3)
为所述三级负荷、L
A
为所述可调度负荷、ε
l
为所述开关量，λ1、λ2、λ3分别为所述一级负荷、所述二级负荷、所述三级负荷的单位负荷控制成本；μ
l
为所述可调度负荷的有功价格
‑
成本转换系数、ω
l
为所述可调度负荷的无功价格
‑
成本转换系数。
3.根据权利要求2所述的负荷控制方法，其特征在于，所述根据接收所述控制指令的时间，预测多个所述径流式水力发电设备的出力变化包括：获取所述径流式水力发电设备的位置；根据所述径流式水力发电设备的位置获取径流量的时间序列的实时值{Y
i,t
}；根据所述接收所述控制指令的时间，获取所述径流量的时间序列的预测值根据所述实时值和所述预测值，计算所述径流式水力发电设备的出力变化
△
P
iH
，公式为：其中，η为水轮机组效率，ρ为水流密度，g为重力加速度，H
i
为有效压力水头，t为所述时间序列的时段；τ为所述预测值的边界开关量。4.根据权利要求3所述的电网的负荷控制方法，其特征在于，所述根据所述配电状态、所述负荷控制总量和所述径流式水力发电设备的出力变化，获取所述电网的约束条件，包括：根据所述径流式水力发电设备的出力变化，建立所述水电功率因数约束条件方程：其中，为所述水力发电设备的功率因数。5.根据权利要求2所述的负荷控制方法，其特征在于，所述配电网包括辐射状配电网；所述根据所述配电状态、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志超，罗步升，钟日平，杨仕锋，王英民，杨霖，王晓光，寨战争，施理成，罗俊杰，王庆生，刘水，曾凯，罗锐，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司惠州供电局，
类型：发明
国别省市：