[发明专利]一种基于广域感知预测的源网荷自趋优智能调控体系和实时控制优化技术方法

说明书

本发明公开了一种基于广域感知预测的源网荷自趋优智能调控体系和实时控制优化技术方法，该方法包括基于观测器的状态诊断方法、基于态势感知的源网荷分布式控制方法、源网荷时间尺度智能调控能量管理方法；基于观测器的状态诊断方法、基于态势感知的源网荷分布式自趋优控制方法对源网荷自趋优智能调控体系和实时控制优化技术方法提供支持。本发明适用于复杂网络系统，包含但不限于电力系统的复杂网络理论及可视化数据挖掘算法，发明目的是基于泛在物联，实现清洁能源宽频测量、广域感知、发电能力预测和实时控制技术，建立面向区域能源互联网的源、网、荷广泛互联、友好互动的智慧电网运行控制系统和支撑能源市场的智能调控体系。

技术领域

本发明属于能源系统管理、优化与控制技术领域，具体涉及一种基于广域感知预测的源网荷自趋优智能调控体系和实时控制优化技术方法。

背景技术

新型电力系统建设需要以电网侧智能化为基础，同时推进电源侧清洁化和用户侧电气化发展，其实现手段必然以电力为中心，同时兼顾清洁低碳高效和数字智能互动的目标。然而，随着可再生能源的大量开发利用，全国范围内大量电网已初步形成传统能源发电与可再生能源发电并存、集中式发电与分布式发电协调发展的格局。尤其是用户侧从单一负荷逐步转变为集成多类型分布式电源和多元储能高级形式，是一种具有极高经济价值的电网灵活性调节资源。

然而，传统上用户侧的分布式能源不参与系统控制，导致电力系统的惯量降低，频率控制和动态调压能力不足；分布式能源波动性大、难于准确预测，集中式的优化调度无法适应这种强不确定性，分散分布的分布式能源与大电网相互之间未能形成互补协调机制。

开放互动是新型电力系统的重要特征之一，充分利用用户侧的多种类型分布式能源，利用市场化和信息化手段提升电网控制灵活性，是解决“源、网、荷”资源灵活互动的重要途径，具有“安全-经济-低碳”的特征，在未来将面临非常广阔的市场应用前景和发展契机。

为此，基于广域态势感知的综合能源能效评价与控制性能优化方法解决难题的关键突破点。

发明内容

本发明提供一种基于广域感知预测的源网荷自趋优智能调控体系和实时控制优化技术方法，包含但不限于电力系统的复杂网络理论及可视化数据挖掘算法，发明目的是基于泛在电力物联网，实现清洁能源宽频测量、广域感知、发电能力预测和实时控制技术，建立源、网、荷广泛互联、友好互动的智慧电网运行控制系统和支撑能源市场的智能调控体系。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种基于广域态势感知的综合能源能效评价与控制性能优化方法，该方法包括基于机理模型与数据驱动结合的源网源荷广域态势感知方法、基于态势感知的边缘节点计算方法以及综合能源能效与控制性能评价方法；

基于源网源荷广域态势感知方法和边缘节点计算方法对综合能源能效与控制性能评价方法提供支持。

作为本发明的进一步改进，所述基于机理模型与数据驱动结合的源网源荷广域态势感知方法包括：

面向能源互联网的多时间尺度电能管理控制架构建模，针对分布式能源渗透率较高的特点，考虑分布式多类型能源与工业、居民负荷的外特性功能模型，同时考虑含输电线路模型、天然气网络模型、微电网电力电子模型和工业、居民负荷模型在内的综合能源互联网模型，分析相关模型对能源互联网的系统稳定性的影响。

综合能源系统中火力发电系统和燃气轮机机组的关联建模、可控性及量化分析，提出燃气轮机综合能源微电网参与火力发电网源协调控制调频控制架构建模并分析其影响，以及智能微电网参与火力发电网源协调预测控制算法研究与验证；