一种分布式能源接入主动配电系统的统一接口建模方法

摘要

本发明公开了一种分布式能源接入主动配电系统的统一接口建模方法，本方法所建模型包含输出接口、输入接口，其中输出接口约定了分布式能源设备及储能装置向控制系统上送的信息，输入接口约定了控制系统向分布式能源设备及储能装置下发的信息及动作流程。本发明主要有以下显著效果：1、建立统一的接口模型，便于主动配电系统控制器采取统一的管理模式，简化控制算法；2、只传输接口信息，减少数据采集量，提高通信效率；3、分布式计算模式，提高计算效率；4、统一的接口，奠定设备即插即用基础。

主权项

一种分布式能源接入主动配电系统的统一接口建模方法，其特征在于，所建模型包含输出接口、输入接口，其中输出接口约定了分布式能源设备及储能装置向控制系统上送的信息，输入接口约定了控制系统向分布式能源设备及储能装置下发的信息及动作流程；其中：所述输出接口表示为：其中ID表示唯一的设备号，P_n、Q_n分别为设备的当前有功、无功功率；P_p＝(P_t,P_t+ΔT,P_t+ΔT*2…P_t+ΔT*n)表示设备从当前时刻t到t+ΔT*n时间段内，分辨率为ΔT的有功功率预测序列；Q_p＝(Q_t,Q_t+ΔT,Q_t+ΔT*2…Q_t+ΔT*n)表示设备从当前时刻t到t+ΔT*n时间段内，分辨率为ΔT的无功功率预测序列；$P_r=\frac{\Delta P}{\Delta t},Q_r=\frac{\Delta Q}{\Delta t}$分别表示设备的有功、无功调节速率；P_lim＝(P_min,P_max)，Q_lim＝(Q_min,Q_max)分别表示设备的有功、无功调节范围，其中P_min＜P_max,Q_min＜Q_max；C_P,C_Q分别表示设备的有功、无功出力成本；为机组运行状态字，R_s＝1表示设备正常运行，能够接收功率指令并正确响应，R_s＝2表示设备待机，此时设备有功无功输出都为0，但和馈线保持相连，一旦接收到功率指令便可运行，R_s＝3表示设备停机，和馈线断开，下达功率指令前需要先启动设备；为机组健康度，H＝1表示设备一切正常，可以优先出力；H＝2表示设备有缺陷，可作为后备电源点运行；H＝3表示设备有严重故障，无法运行；所述输入接口表示为：其中D_s表示配电系统的供能‑负荷状态字，计算公式如下：$D_s=\left\{\begin{array}{c}1,\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{P}_{pi}>L_a;\\ 0,\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{P}_{pi}\le L_a;\end{array}\right.$假设配电系统中共有n台分布式能源设备或储能装置，P_pi是第i台设备的预测功率，L_a是配电系统的总负荷；P_s＝(P_t,P_t+ΔT,P_t+ΔT*2…P_t+ΔT*n)表示设备在未来的T时间内，分辨率为ΔT的有功出力计划；Q_s＝(Q_t,Q_t+ΔT,Q_t+ΔT*2…Q_t+ΔT*n)表示设备在未来的T时间内，分辨率为ΔT的无功出力计划；C_w是控制系统下发设备的控制字，取值为：C_w＝1表示控制系统要求设备转运行状态，并按照设定出力计划发电；C_w＝2表示控制系统要求设备转待机状态，有功无功出力计划均为0，但设备仍然和馈线保持连接，随时准备转入运行态；C_w＝3表示控制系统要求设备停机并和馈线断开；所述动作流程为：(1)分布式能源设备及储能装置输入接口接收到控制字C_w指令后首先判断C_w和设备健康度H的值，如果C_w＝1且H＜3则启动设备并合出口断路器，然后按照出力计划P_s、Q_s出力，最后将机组运行状态字置为运行态，如果C_w＝2且H＜3则启动设备并合出口断路器，然后设备出力调节为0，最后将机组运行状态字置为待机态，如果C_w＝3或H＝3则设备出力设为0，然后分出口断路器、设备停机，最后将机组运行状态字置为停机态，如果C_w的值不在定义范围内则报控制字错误信息，设备出力保持不变；(2)输入接口接收到供能‑负荷状态字D_s后首先判断D_s和设备健康度H的值，如果D_s＝1且H＝1则储能装置按照最大充电需求预测功率、分布式能源设备按照最低成本预测出力，如果D_s＝1且H＝2则储能装置按照最小充电需求预测功率、分布式能源设备按照最佳负荷预测出力，如果D_s＝0且H＝1则储能装置按照最大放电能力预测功率、分布式能源设备按照最大发电能力预测出力，如果D_s＝0且H＝2则储能装置按照最安全放电功率预测功率、分布式能源设备按照最佳运行负荷预测出力，如果H＝3则设备出力设为0，然后分出口断路器、设备停机，机组运行状态字置为停机态，如果D_s的值不在定义范围内则报控制字错误信息，设备出力保持不变；(3)输入接口接收到有功、无功出力计划P_s、Q_s指令后首先判断设备健康度H的值，如果H＝3则设备出力设为0，然后分出口断路器、设备停机，机组运行状态字置为停机态，H＜3的情况下判断机组运行状态字R_s，如果R_s＝3则设备启动并合出口断路器，然后按照出力计划P_s、Q_s出力，最后将机组运行状态字置为运行态，如果R_s＝2则设备按照出力计划P_s、Q_s出力，最后将机组运行状态字置为运行态，如果R_s＝1则设备按照出力计划P_s、Q_s出力。