一种局域电网能量和功率二次分配的控制方法及控制系统

摘要

本发明涉及一种局域电网能量和功率二次分配的协调控制方法及控制系统，该控制系统包括数据服务中心，仿真分析中心和能源路由中心；该方法以局域电网为研究对象，考虑可再生能源分散式接入电网和用户用电，动态监测电网的运行状态、用户的短期用电计划和分散式电源短期出力。仿真分析中心根据用电计划和出力预测数据，仿真下一控制周期的电网运行状态，确定局域电网的负荷缺额或电力缺额，并将电网的状态和供需关系上传到能源路由中心。能源路由中心基于储能系统当前SOC，对储能系统实施充放电控制，形成新的负荷需求或电力注入，协调分散式电源的出力和用电负荷，完成能量和功率的二次分配，实现多种能源的互补并实现新的供需平衡。

主权项

一种局域电网能量和功率二次分配的控制方法，其特征在于，所述方法以局域电网为对象，包括下述步骤：(1)仿真分析中心读取数据服务中心的用户短期用电计划和出力预测数据，仿真下一控制周期的局域电网运行状态，依据安全运行约束条件和电能质量相关标准判断局域电网是否饱和及供需关系；(2)对局域电网进行仿真分析，分析下一控制周期内的局域电网运行状态；(3)确定电力即时平衡下局域电网的是否达到饱和或供需平衡，以及存在的电力溢出量或电力缺额，并上传到能源路由中心；(4)能源路由中心根据仿真分析中心上传的电力溢出量或电力缺额，基于各储能系统当前荷电状态SOC，对储能系统实施充放电控制，形成新的负荷需求或电力注入，协调分散式电源的出力和用电负荷，实现新的供需平衡，完成能量和功率的二次分配；所述步骤(1)的安全运行约束条件指IEEE关于电压稳定和频率稳定的定义，电能质量相关标准指GB/T12325‑2008关于供电电压偏差的说明和GB/T12326‑2008关于电压波动的说明；用户短期用电计划包含用电开始时间、用电持续时间和用电功率信息；所述步骤(2)的所述局域电网包括分散式接入的可再生能源、智能用电终端和储能系统；储能系统包括分散于智能用电终端和配电网枢纽位置，考虑储能系统局部集中配置；所述储能系统局部集中配置的枢纽位置依据分散式接入的发电容量，通过对局域电网的仿真分析确定；以用户负荷曲线和清洁能源出力曲线历史数据的统计分析为依据确定所述控制周期；所述步骤(4)所述能源路由中心借用信息网络的路由器概念，通过对储能系统功率输入和输出的控制，在局域电网中完成能量流和功率流的分配引导；对储能系统实施充放电控制的原则是：根据各储能系统当前荷电状态SOC状态的高低，在电力存在缺额的模式下，由当前荷电状态SOC高的储能系统优先放电；在负荷存在缺额的模式下，由当前荷电状态SOC低的储能系统优先充电；充放电持续时间和充放电倍率以对储能系统的电池寿命影响最小为原则，依据储能系统自身的充放电特性设置；为保持局部集中配置储能系统随时处于热备用状态，根据其充放电历史记录，优先考虑局部集中配置储能系统的充放电；考虑储能系统的双边控制，包括：对于分散在智能用户端的储能系统，当用户接入点的电压偏差和频率偏差已达到允许向下偏差的90％，即电力不足时，首先满足当地用户的负荷需求，不再参与网络二次分配；尚未达到运行边界时，用户没有约定时，根据仿真分析确定是否参与电网的二次分配；用户有约定时则享有最高优先级。