[发明专利]一种信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法

权利要求书

1.一种信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法，其特征在于，该方法采用系统层优化控制、区域层自治控制与用户层响应控制的多层调控，具体包括以下步骤：

步骤1：基于信息物理融合和大数据挖掘对系统内所有的分布式可再生能源电站的出力和负荷进行预测；

步骤2：用户根据自身用电需求、自身的储能设备和可调用负荷的可调用能力以及分布式可再生能源的出力预测数据，考虑自身用电舒适度，以实现用户购能费用最小为目标制定用发电计划，并向区域层控制中心报送，区域层控制中心整合后报送至系统层调控中心；

步骤3：系统层调控中心汇集系统内分布式可再生能源出力、负荷需求以及网络拓扑数据，考虑电网消纳能力，以最大消纳分布式可再生能源发电为目标确定与大电网的电能交互计划，并以区域间电能传输损耗最小为目标制定区域间的调度策略；

步骤4：各自治区域响应的系统层调控中心下发的优化调度指令，确定自治区域的用发电计划，当区域内分布式能源出力和负荷变化时，实时调整储能、可调用负荷以及可调用分布式可再生能源电站的出力；

步骤5：根据自身供需关系的变化情况，用户实时调整自身储能和可调负荷的工作计划，使用户满足自身在步骤2中制定的用发电计划；

所述自治区域是指系统这个地理区域内的一个电压等级的配电网。

2.根据权利要求1所述的信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法，其特征在于，所述步骤1中的系统指一个地理区域内的电网，系统中所有参与调控的物理实体均嵌入传感设备，能够对物理实体以及系统的运行状态进行实时感知，系统内所有的分布式可再生能源电站和用户能够根据未来气象数据、历史运行数据对电站自身未来的出力或负荷大小进行预测，所述分布式可再生能源为分布式光伏、风电和水电，其中，区域层的调控实体为水力发电站和分布式储能电站。

3.根据权利要求1所述的信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法，其特征在于，所述步骤2的用户包括独立用发电个体，也包括多个独立用户组成的园区，涉及相应的小型分布式可再生能源发电设备、储能电池、可调用负荷，所述用户拥有其中一种或几种设备。

4.根据权利要求3所述的信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法，其特征在于，所述独立用发电个体是家庭、企业和商场。

5.根据权利要求1所述的信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法，其特征在于，所述步骤2的具体步骤为：

S21：用户根据历史电价数据和气象数据对未来一段时间内的实时电价进行预测；

S22：用户根据自身用电需求和可再生能源的出力预测数据，以购能费用最小制定用发电计划，该用发电计划包括储能和可调负荷的工作计划。

6.根据权利要求1所述的信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法，其特征在于，所述步骤4的自治区域是基于区域内分布式可再生能源与负荷匹配的原则进行划分，通过与大电网进行信息以及电能的交互，并可接受大电网的调控指令，自治区域通过与大电网的能量双向流动，实现整个地区的电能需求平衡，协助维持大电网的稳定运行。

7.根据权利要求1所述的信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法，其特征在于，所述系统层包括了地区某个电压等级配电网的所有用户。

8.根据权利要求1所述的信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法，其特征在于，所述步骤4的操作具体为：

（1）当区域内源荷关系变化较小时，区域进行自优化控制，根据系统层全局优化的计划指标和区域内电能供需的变化情况，实时调整的区域内储能电站、小型水电站以及可调用负荷的工作计划；

（2）当区域内源荷变化较大时，区域自身无法满足调控需要时，系统层调控中心基于就近补偿和总电能传输损耗最小的原则，对周边区域下达输出或消纳指标。

9.根据权利要求1所述的信息物理融合的分布式可再生能源分层消纳调控方法，其特征在于，所述步骤5用户的调控方法如下：

用户根据自身分布式可再生能源出力和用电需求的变化情况，利用自身储能设备和可调负荷，实时对空调、冰箱以及热水器的工作计划进行调整，满足日前的用发电计划。