[发明专利]一种适用于微能网的多能互补动态协调控制方法

说明书

本发明公开了一种适用于微能网的多能互补动态协调控制方法，包括多能协同控制模式和控制策略动态载入技术。多能协同控制模式是采用分层分布的控制方式，实现一种“就地控制‑分区控制‑全局控制”的多能协同控制模式，以满足微能网内的多种分布式能源、大量控制数据以及灵活多变的协同互补的要求；同时，采用了一种控制策略动态载入技术，以适应不同的现场设备配置、满足各类分布式能源的控制需求、便于用户制定及修改运行方式和提高能源系统控制智能化水平。

技术领域

本发明涉及一种适用于微能网的多能互补动态协调控制方法，属于微能网管理技术领域。

背景技术

当今社会能源需求日益增长，能源供需矛盾日益突出，环境污染日趋严峻，如何缓解能源危机、提高能源综合利用效率、降低碳排放已经成为我国乃至世界范围内亟需解决的社会难题。突破传统能源体系架构，发展电、气、热多系统耦合的微能网，实现多能源的协调控制、高效清洁利用，已成为世界能源领域的必然选择。

微能网是一个冷/热/电/气等多种能流相互耦合的复杂系统。面对微能网内的多种分布式能源、大量控制数据以及灵活多变的控制方式，传统集中式控制将在通信压力、延时和海量计算等问题上面临不可解决的挑战，难以满足微能网协同互补的要求。与集中式控制相比，采用“分布自治”和“集中协调”的分层分布式控制能更好地适应多种分布式电源的即插即用以及就地消纳等特性，在推动微能网灵活多变控制方面体现出强大优势。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于微能网的多能互补动态协调控制方法，实现对整个微能网的协同优化调度，提高能源利用效率，促进节能减排。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种适用于微能网的多能互补动态协调控制方法，包括如下执行步骤：

根据微能网的各个能源耦合元件，划分分区，并依据耦合元件的出力特性将其等效拆分为不同分区中的源设备或负荷设备，分区包括供电网分区、供气网分区和供热网分区；

建立就地控制模式，根据微能网内各设备自身功能，通过设备层自身的自治进行自动控制和精细化动作，同时输出设备层所采集数据集和控制量；

建立分区控制模式，依托就地控制反馈的状态量和所采集数据集，基于不同分区时空特性制定对应的分区控制策略，通过分区控制策略对该分区内可控设备执行控制；

建立全局控制模式，依托于就地控制和分区控制的输出有效解，基于系统安全运行约束条件，制定全局控制策略，通过全局控制策略对各个耦合元件执行控制。

进一步地，前述供电网分区下分区控制策略为能量平衡控制策略或新能源消纳最大化控制策略；

供电网分区能量平衡策略表达式为：f_p1＝x_pg+x_pv+x_w+x_es-x_le+y_gtp＝0，

新能源消纳最大化策略表达式为：f_p2＝Max(x_pv+x_w)，

式中：x_pg为配电网交换功率，x_pv为光伏机组出力，x_w为风电机组出力，x_es为储能充放电功率，x_le为电负荷，y_gtp为燃气轮机出力。

进一步地，前述热网分区下分区控制策略为平衡策略：