[发明专利]一种分布式电源对分时电价发电响应的边缘协同计算方法

说明书

本发明公开了一种分布式电源对分时电价发电响应的边缘协同计算方法，设立上层分布式电源集群控制中心的总体调度目标函数以及约束条件，再利用边缘计算对下层分布式电源的发电进行分时配置。本发明运用多决策者的调度算法，实现分布式电源间的协调运行。同时又利用了边缘计算进行分时电价发电响应，使得分布式电源边缘计算终端设备具备了本地调节的能力，从而有效提高分布式电源利用率及用户供电可靠性，优化了电力资源的配置，提高了电网运行经济性。

技术领域

本发明涉及一种分布式电源对分时电价发电响应的边缘协同计算方法，属于分布式发电领域。

背景技术

世界范围内持续紧张的能源形势促进了清洁能源的应用与发展。基于可再生能源的分布式发电技术已成为实现能源多样化的研究重点。在能源资源逐渐枯竭和环境急剧恶化的社会大背景下，分布式电源的出现，为我们提供了一种新兴的清洁自然能源利用方式，将分布式电源与大电网有机结合是降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性的可行方式，同时也是我国电力行业实现可持续绿色发展的方向。但与此同时，高渗透率的分布式电源给电网的安全稳定运行和经济调度带来了巨大的挑战。

电力系统运行时期，受到分布式电源的随机性和波动性的影响，保持实时的频率和电压的平衡将变得非常困难；分布式电源的运行方式和控制特性的不确定性，将会造成电网潮流的大小和方向变化具有一定的随机性，使得传统的潮流计算方法不再适用；分布式电源采用基于电力电子技术的逆变器接入配电网，与传统电网的方式有很大不同，开关器件的频繁开关易产生开关频率附近的谐波分量，对电网易造成高频和高次谐波污染。电力系统发生故障时期，由于分布式电源系统没有检测到停电状态将自身切离，而是继续供电与周围负荷形成了不可控制的自给供电孤岛的现象，孤岛效应的产生可能会影响电能质量甚至损坏电气设备，严重时可能会危及维护人员的人身安全。

发明内容

发明目的：本发明提出一种分布式电源对分时电价发电响应的边缘协同计算方法，有效监控大量分散的分布式电源，并实施运行管理。

技术方案：本发明采用的技术方案为一种分布式电源对分时电价发电响应的边缘协同计算方法，包括上层的分布式电源集群控制中心，以及下层的分布式电源边缘计算终端设备，具有以下步骤：

1)设立上层分布式电源集群控制中心的总体调度目标函数，以及约束条件；

2)实施分时电价；

3)利用边缘计算对下层分布式电源的发电进行分时配置。

所述步骤1)中总体调度目标函数为：

其中，C为分布式电源集群的总成本，I_DG为分布式电源的个数，f_i为第i个分布式电源的成本函数，其二次项系数、线性项系数和常数项系数分别为a_i、b_i、c_i；为第i个分布式电源与分布式电源集群间的交换功率。

所述步骤1)中所述约束条件为：

交换功率上下限约束，分布式电源集群和分布式电源i之间交换功率的上下限约束：

其中，分别为交换功率的下限和上限值，它们由分布式电源集群于分布式电源间的电力线路的传输限制决定；

总电力需求约束：

其中，P_demand为调度中心发布的总电力需求，需要由分布式电源集群发出相应的电力以满足需求。

所述步骤3)中的分时配置以单个分布式电源运行成本最小为目标函数，所述目标函数为：