CN115330557A - 分布式电源调峰智能合约系统及分布式电源控制装置 - Google Patents

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CN115330557A CN202210959188.7A CN202210959188A CN115330557A CN 115330557 A CN115330557 A CN 115330557A CN 202210959188 A CN202210959188 A CN 202210959188A CN 115330557 A CN115330557 A CN 115330557A
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Abstract

本申请提供一种分布式电源调峰智能合约系统及分布式电源控制装置,所述系统包括多个调峰组织、至少一个合约节点、第一排序节点、第二排序节点以及系统服务单元,还包括物理上互相隔离的合约通道与调峰通道;调峰组织包括至少一个控制单元以及多个电力节点,每个电力节点均与分布式电源连接,调峰组织通过合约通道进行调峰合约的投标,以及根据签订的调峰合约通过调峰通道进行电网的调峰;合约节点通过合约通道进行调峰合约的招标、竞标及签订,以及根据调峰结果更新各个调峰组织的信用评分;每个调峰组织与每个合约节点均保存合约账本,每个电力节点均保存调峰账本。本申请的技术方案能够合理地调度分布式电源进行电网调峰。

Description

分布式电源调峰智能合约系统及分布式电源控制装置
技术领域
本申请属于电力系统及电网控制技术领域,进一步地涉及基于分布式电源的电网智能调峰技术,具体地,提供一种分布式电源调峰智能合约系统及其使用的分布式电源控制装置。
背景技术
随着节能减排与绿色能源技术的飞速发展,光伏电站、风力电站等新型清洁能源设备已经能够为电力系统提供越来越有力的支持。利用分布式电源(如光伏、风电或水电电站)参与电网的调峰也成为缓解电力系统调峰压力的一种有效措施,受到电网控制技术领域人员的关注,并且提出了多种利用分布式电源进行智能调峰的技术。
例如,武艺等人(武艺,姚良忠,廖思阳,刘运鑫,李健,王新迎.一种基于改进K-means++算法的分布式光储聚合调峰方法[J].电网技术:1-10.)提出一种基于改进K-means++算法的光储聚合及调峰方案,首先设计分布式光储的聚合指标,并基于K-means++聚合算法将大量分布式光储资源分类,针对每一类建立光储聚合模型,然后以经济性最优为目标,建立调峰优化模型,并使用MATLAB与MOSEK优化求解器求解出任务分配方案。上述方法以经济性最优为单一目标,缺乏对调峰精度、调节速率、响应时间等实际调峰效果的全方位考虑;在模型求解过程中需要针对非线性问题进行求解,计算较为复杂;主要依赖电网的集中式调度,未考虑光伏电站分布式特征,缺乏区域去中心化、智能化与自治性。
又如,专利CN110119963A提出一种基于主从智能合约的微电网电能交易方法,根据实时监控和采集的系统数据构建电力交易系统阶段实时电价模型,由微电网用户智能节点之间根据实际供需情况创建交易,签订智能合约,在交易达成共识后由区块链云平台自动执行智能合约,并将交易产生的过程数据写入区块保存并完成交易。然而,由于光伏电站等分布式电源具有布局分散、空间位置随机、总数量庞大、单体容量差异显著等特点,使得上述技术方案在应用于光伏电站等分布式电源的智能调峰时仍存在各种问题与缺陷,主要包括:(1)电网调峰任务下发和传达过程中会加剧通信压力,可导致较大的通信时延;(2)在电网调峰任务分配过程中可出现求解难度大、决策变量维数爆炸、求解结果难以收敛等问题;(3)在调峰任务的招投标、竞标及交易撮合过程中,由于部分单体容量过的分布式电源导致缺少参与电网调度的竞争力,并使得调峰任务大部分由优势单体电源承担,导致失去分布式调峰的意义,并降低了电网调峰系统的健壮性。
因此,需要一种能够对布局分散、数量庞大的分布式电源进行有效整合与平衡,并兼顾实际调峰性能及成本经济性,且能显著降低控制决策难度与通信成本的智能调峰系统,用于形成合理的分布式电源参与电网调峰的调峰任务分配方案。
发明内容
为解决上述现有技术中的问题与缺陷,本申请的第一方面提供一种分布式电源调峰智能合约系统,包括多个调峰组织、至少一个合约节点、至少一个第一排序节点、至少一个第二排序节点以及至少一个系统服务单元,还包括物理上互相隔离的合约通道与调峰通道;
调峰组织包括至少一个控制单元以及多个电力节点,每个电力节点均与分布式电源连接,调峰组织通过合约通道进行调峰合约的投标,以及根据签订的调峰合约通过调峰通道进行电网的调峰;
合约节点通过合约通道进行调峰合约的招标、竞标及签订,以及根据调峰结果更新各个调峰组织的信用评分;
每个调峰组织与每个合约节点均保存合约账本,每个电力节点均保存调峰账本。
进一步地,所述系统服务单元包括证书颁发模块、初始化模块和资质服务模块;证书颁发模块用于为各个电力节点、合约节点、第一排序节点和第二排序节点颁发身份证书,并确定每个电力节点所处的调峰组织;初始化模块用于初始化各个电力节点、合约节点、第一排序节点和第二排序节点的身份信息和公钥/私钥对,以及为各个调峰组织赋予信用评分的初值;资质服务模块用于验证各个电力节点、合约节点、第一排序节点和第二排序节点的资质。
优选地,所述证书颁发模块根据各个电力节点所连接的分布式电源的空间地理位置确定其所处的调峰组织。
进一步地,所述合约节点包括招标模块、竞标模块、签约模块以及评估模块;招标模块基于电网调峰指令发布招标信息,所述招标信息包括所处合约节点的身份信息、调峰任务和调峰调度周期;竞标模块基于接收到的多个调峰组织提交的单独投标信息和/或联合投标信息确定竞标结果,所述竞标结果包括竞标成功的调峰组织的身份信息及其对应的调峰任务和调峰调度周期;签约模块基于竞标结果与竞标成功的调峰组织签订调峰合约;评估模块对签订调峰合约的调峰组织的调峰结果进行评估,并根据评估结果更新调峰组织的信用评分。
进一步地,所述控制单元包括管理模块、投标模块、合作投标模块、调度模块;管理模块用于对所处的调峰组织内的各个电力节点进行通道配置,以及获取各个电力节点所连接的分布式电源的运行信息;投标模块在所处的调峰组织的最大调峰能力满足所述调峰任务时生成并提交单独投标信息;合作投标模块在所处的调峰组织的最大调峰能力不满足所述调峰任务时与其他调峰组织合作提交联合投标信息;调度模块根据签订的调峰合约向所处的调峰组织中的各个电力节点发出调度指令,并获取各个电力节点所连接的分布式电源的调峰结果。
具体地,所述竞标模块通过以下步骤确定竞标结果:
S1:接收投标者的单独投标信息和/或联合投标信息,所述投标者包括单独投标的调峰组织和/或联合投标的调峰组织;
S2:确定投标者的信用评分,淘汰信用评分对应得分<0的投标者;
S3:进行多轮竞标,直到确定调峰合约的竞标结果,所述多轮竞标进一步包括以下步骤:
S31:根据各个单独投标信息及联合投标信息确定对应的竞标评分;
S32:淘汰竞标评分最低的投标者;
S33:剩余投标者重新提交单独投标信息和/或联合投标信息;
S34:重复执行步骤S31至步骤S33,直到未被淘汰的投标者的数量为1,该未被淘汰的投标者为竞标成功的投标者;
S35:根据竞标成功的投标者的单独投标信息或联合投标信息确定竞标结果。
优选地,步骤S32中淘汰竞标评分最低的投标者,具体为:将竞标评分最低的投标者淘汰至备选层。
具体地,所述投标模块基于以下步骤生成单独投标信息:
A1:基于(1)式计算所处的调峰组织的投标价格:
ez=kz(mzxz+hΔpzloss+Δqz) (1)
其中,z为投标模块所处的调峰组织的编号,ez、kz、xz、Δpzloss、mz、h、Δqz分别为调峰组织z的投标价格、利润系数、投标的调峰任务、参与调峰的额外网损、调峰成本、网损成本以及参与调峰的额外调节成本。
A2:基于(2)式的目标函数确定所处的调峰组织的最大调峰能力:
Figure BDA0003791436150000031
其中,nz为调峰组织z所包含的电力节点的个数,yj为考虑约束条件下各个电力节点所连接的分布式电源的最大调峰能力,j=1,2,…,nz
A3:生成单独投标信息,所述单独投标信息包括发布招标信息的合约节点的身份信息、所处的调峰组织的身份信息、投标价格、最大调峰能力及调峰调度周期。
优选地,所述约束条件包括以下条件中的一项或多项:分布式电源的自身出力限制、分布式电源的最大功率变化量约束、电网的电压\电流越限约束以及电网的能量平衡约束。
优选地,所述分布式电源为分布式光伏电源;所述自身出力限制基于分布式光伏电源的最大允许弃光量及最大输出功率确定。
具体地,所述合作投标模块基于以下步骤生成联合投标信息:
B1:基于调峰任务与所处的调峰组织的最大调峰能力的差值确定额外调峰任务;
B2:向其他调峰组织发布额外招标信息,所述额外招标信息包括所处的调峰组织的身份信息,额外调峰任务及调峰调度周期;
B3:接收其他调峰组织的额外投标信息,通过额外竞标确定合作的调峰组织;
B4:基于(3)式计算所处的调峰组织与合作的调峰组织的联合投标价格:
Figure BDA0003791436150000032
其中,z'为合作的调峰组织的编号,e'z为联合投标价格,kz'、xz'、mz'分别为合作的调峰组织z'提供调峰合作的利润系数、合作投标的调峰任务以及调峰成本;
B5:基于(4)式计算所处的额调峰组织与合作的调峰组织的最大联合调峰能力:
Y'z=Yz+Yz' (4)
其中,Y'z为最大联合调峰能力,Yz'为合作的调峰组织的最大调峰能力;
B6:生成联合投标信息,所述联合投标信息包括发布招标信息的合约节点的身份信息、所处的调峰组织以及合作的调峰组织的身份信息、联合投标价格、最大联合调峰能力及调峰调度周期。
进一步地,所述电力节点包括电源管理模块,用于获取所连接的分布式电源的运行信息,根据调度模块的调度指令调节所连接的分布式电源的出力以进行调峰并获取调峰结果。
优选地,所述控制单元有多个,分别设置于所处的调峰组织的每个电力节点内,在任意时刻有且只有一个电力节点内的控制单元处于激活状态;包含处于激活状态的控制单元的电力节点为调峰组织的主电力节点,其余的电力节点为调峰组织的次电力节点。
进一步地,所述评估模块基于(5)式更新调峰组织的信用评分:
Figure BDA0003791436150000041
其中,np为签订调峰合约的调峰组织p所包含的电力节点的个数,Gp(t)为调峰组织p在调峰前的信用评分,rj,p(t+1)、Gp(t+1)分别为调峰组织p中各个电力节点所连接的分布式电源的调峰精度以及调峰组织p在调峰后的信用评分。
进一步地,第一排序节点包括合约排序模块和合约同步模块,合约排序模块用于对签订的调峰合约进行排序,合约同步模块用于将排序后的调峰合约同步至所有合约账本;第二排序节点包括调峰排序模块和调峰同步模块,调峰排序模块用于对各个电力节点所连接的分布式电源的调峰结果进行排序,调峰同步模块用于将排序后的调峰结果同步至所有调峰账本。
优选地,所述调峰合约的排序与同步基于区块链共识机制并通过合约通道进行;所述调峰结果的排序与同步基于区块链共识机制并通过调峰通道进行。
优选地,每个调峰组织和合约节点均包含合约通道链码,用于访问对应的合约账本;每个电力节点均包含调峰通道链码,用于访问对应的调峰账本。
本申请的第二方面提供一种分布式电源控制装置,与分布式电源连接,包括电源管理模块,所述电源管理模块用于获取所连接的分布式电源的运行信息,根据调节指令调节所连接的分布式电源的出力,以及提交调峰结果;所述分布式电源控制装置用于作为上述分布式电源调峰智能合约系统中的电力节点。
优选地,所述分布式电源控制装置还包括控制单元,所述控制单元包括管理模块、投标模块、合作投标模块、调度模块;控制单元可以在激活状态与休眠状态之间进行切换;控制单元处于激活状态时,所述分布式电源控制装置用于作为调峰组织的主电力节点,控制单元处于休眠状态时,所述分布式电源控制装置用于作为调峰组织的次电力节点。
本申请的技术方案至少具有以下有益效果:
(1)本发明的技术方案将各个电力节点与区块链调峰通道中各个调峰组织唯一对应,在投标阶段,调峰组织基于组织内各个电力节点的性能,综合考虑调峰成本、网损成本及额外调节成本三方面因素,以计算得出投标价格;在竞标阶段,采取多维度打分制,从报价、最大出力调节量、信用评分三个维度进行分数计算,设计多轮竞标机制以实现最优的调峰合约;最后通过调峰组织的合约执行情况更新其信用评分,通过给出具体计算和更新公式为信用评分赋予实际物理含义,能够驱动各个调峰组织自主地优化其出力性能及调峰能力。通过上述各个组成部分的交互与联动,能够有效地降低分布式电源进行调峰的控制决策难度,显著地降低决策计算量,实现了调峰任务的自主协商与合理分配;
(2)本发明的技术方案,通过调峰组织进行多个分布式电源的聚合,能够形成出力性能与调峰能力较为均匀的调峰组织,并通过对调峰组织内的电力节点的调度,充分发挥组织内所有电力节点的性能,有效地避免了容量较小的单体在调峰任务的竞标及交易撮合过程中的竞争劣势,最大限度地增加参与调峰的分布式电源的数量,极大地提升了系统的健壮性;
(3)本发明的技术方案,通过将控制单元设置于每个电力节点并控制其激活与休眠状态,使得分布式的电力节点能够方便地进行主电力节点与次电力节点的切换,既降低了控制装置的硬件制造成本,提升了控制装置的通用性,又能够保证在主电力节点发生故障时调峰组织的平稳运行,提升了系统的稳定性;
(4)本发明的技术方案,基于空间地理位置对分布式电源进行初步聚合。空间地理位置接近的分布式光伏或风力发电设备其性能与功率波形也往往相近,并且相互通信成本较低,也有利于信息采集、上报以及电网调度指令的下发、分配。
附图说明
图1为根据本申请实施例的分布式电源调峰智能合约系统的架构示意图;
图2为根据本申请实施例的控制单元的架构示意图;
图3为根据本申请实施例的电力节点的架构示意图;
图4为一个示例性的IEEE33节点的电力系统的拓扑图;
图5为根据本申请实施例的竞标模块确定竞标结果的步骤;
图6为根据本申请实施例的主电力节点与次电力节点互相切换的示意图;
图7为HyperLedger Fabric2.0平台的架构示意图;
图8为根据本申请实施例1的分布式电源调峰智能合约系统的网络架构图;
图9为根据本申请实施例1仿真得到的电网调峰“填谷”效果及其与AVE算法的比较;
图10为根据本申请实施例1仿真得到的调峰指令追踪效果及其与AVE算法的比较;
图11为根据本申请实施例1仿真得到的具体出力效果及其与AVE算法的比较;
图12为根据本申请实施例1仿真得到的调峰成本及其与AVE算法的比较;
图13为根据本申请实施例1仿真得到的调峰过程网损情况及其与AVE算法的比较;
图14为根据本申请实施例2仿真得到的电网调峰“填谷”效果及其与AVE算法的比较;
图15为根据本申请实施例2仿真得到的调峰指令追踪效果及其与AVE算法的比较;
图16为根据本申请实施例2仿真得到的具体出力效果及其与AVE算法的比较。
具体实施方式
以下,基于优选的实施方式并参照附图对本申请进行进一步说明。
此外,为了方便理解,放大(厚)或者缩小(薄)了图纸上的各种构件,但这种做法不是为了限制本申请的保护范围。
单数形式的词汇也包括复数含义,反之亦然。
在本申请实施例中的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是本申请实施例的产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,本申请的描述中,为了区分不同的单元,本说明书上用了第一、第二等词汇,但这些不会受到制造的顺序限制,也不能理解为指示或暗示相对重要性,其在本申请的详细说明与权利要求书上,其名称可能会不同。
本说明书中词汇是为了说明本申请的实施例而使用的,但不是试图要限制本申请。还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言,可以具体理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例的第一方面提供一种分布式电源调峰智能合约系统,图1示出了根据本申请实施例的分布式电源调峰智能合约系统的架构示意图。
如图1所示,本申请实施例所提供的分布式电源调峰智能合约系统包括调峰组织、合约节点、第一排序节点、第二排序节点以及系统服务单元,其中调峰组织有多个,合约节点、第一排序节点、第二排序节点和系统服务单元分别有至少一个。
其中,合约节点在接收到电网的调峰指令后,进行调峰合约的招标、竞标及签订,多个调峰组织根据合约节点发布的招标信息进行调峰合约的投标,进而由合约节点根据多个调峰组织的投标信息进行调峰合约的竞标以及与竞标成功的调峰组织签订调峰合约,并在签订调峰合约的调峰组织进行电网的调峰后,由合约节点根据调峰结果更新各个调峰组织的信用评分。
具体地,如图1所示,合约节点包括招标模块、竞标模块、签约模块以及评估模块。其中,招标模块基于电网调峰指令发布招标信息;竞标模块基于接收到的多个调峰组织提交的单独投标信息和/或联合投标信息确定竞标结果;签约模块基于竞标结果与竞标成功的调峰组织签订调峰合约;评估模块对签订调峰合约的调峰组织的调峰结果进行评估,并根据评估结果更新调峰组织的信用评分。
具体地,如图1所示,每个调峰组织进一步包括至少一个控制单元以及多个电力节点(其中,不同的调峰组织所包含的电力节点的数量可以相同,也可以不同)。图2、图3分别示出了根据一些实施例的控制单元及电力节点的架构示意图。如图3所示,每个电力节点均与分布式电源连接,用于控制分布式电源进行电网调峰,并获取分布式电源的运行信息。在本申请的实施例中,分布式电源指具体为在地理上或空间上互相分隔地接入电网并为电网提供电力输出的各种类型的发电设备,如光伏发电设备、风力发电机、水力发电站等,本领域技术人员可以根据不同的分布式电源的特性调整电力节点与其连接具体方式,以保证通信及控制过程的进行。上述具体连接方式的调整已为本领域技术人员所知晓且并不构成对本申请的限制。
进一步地,控制单元包括管理模块、投标模块、合作投标模块、调度模块。其中,管理模块用于对所处的调峰组织内的各个电力节点进行通道配置(具体地,通道配置包括对所使用的通信协议等进行配置),以及获取各个电力节点所连接的分布式电源的运行信息;投标模块在所处的调峰组织的最大调峰能力满足所述调峰任务时生成并提交单独投标信息;合作投标模块在所处的调峰组织的最大调峰能力不满足所述调峰任务时与其他调峰组织合作提交联合投标信息;调度模块根据签订的调峰合约向所处的调峰组织中的各个电力节点发出调度指令,并获取各个电力节点所连接的分布式电源的调峰结果。
通过上述合约节点的招标、竞标,以及多个调峰组织的投标与调峰,使得整个系统能够建立一种分布式、自主的电网调峰动态调控机制,同时各个调峰组织进行的投标及电网调峰行为均依据其包含的各个电力节点所连接的分布式电源的实际性能进行。通过数量不一的分布式电源组成的多个调峰组织进行投标、竞标及调峰,能够将现有的集中式电网调峰任务分配与控制变为各个调峰组织内部的调峰任务评估、分配及调控,能够有效地解决集中式电网任务分配方法存在的求解难度大、决策变量维数爆炸、求解结果难以收敛等问题,极大地提升系统对调峰任务的响应速度;同时,将单个的分布式电源进行聚合以形成调峰组织来参与调峰任务的竞争,能够显著地增强部分输出功率较弱的单体电源的竞争力,使尽可能多的分布式电源参与到电网调峰,避免了部分优势单体电源对调峰任务的垄断,能够有效地提升对电网进行调峰的稳健性。
具体地,如图1所示,系统服务单元包括证书颁发模块、初始化模块和资质服务模块。其中,证书颁发模块用于为各个电力节点、合约节点、第一排序节点和第二排序节点颁发身份证书,并确定每个电力节点所处的调峰组织;初始化模块用于初始化各个电力节点、合约节点、第一排序节点和第二排序节点的身份信息和公钥/私钥对,以及为各个调峰组织赋予信用评分的初值;资质服务模块用于验证各个电力节点、合约节点、第一排序节点和第二排序节点的资质。上述对系统内各个成员进行身份分配、设置以及验证可以采用本领域技术人员所知晓的各种具体实施方式进行,在此不再赘述。
进一步地,在本申请的一些优选的实施例中,所述证书颁发模块根据各个电力节点所连接的分布式电源的空间地理位置确定其所处的调峰组织。对于光伏发电设备、风力发电设备等分布式电源而言,基于空间地理位置对分布式电源进行聚合以形成调峰组织的有益效果在于:空间地理位置接近的分布式电源的输出功率、波形等性能往往较为相近,并且空间地理位置接近,也有利于信息采集、上报以及电网调度指令的下发、分配。
图4为一个示例性的IEEE33节点的电力系统的拓扑图,如图4所示,上述电力系统共包含13个分布式光伏发电设备(图中以标号100表示),在考虑空间地理位置的情况下,将该电力系统的拓扑划分为Zone1~Zone3三个区域,各个区域依次包含4个、6个、3个光伏发电设备,从而实现分布式光伏发电设备的初步聚合。相应地,证书颁发模块根据上述光伏发电设备的划分及聚合情况,可以将与各个光伏发电设备连接的电力节点划分入三个对应的调峰组织。
具体地,如图1所示,本申请实施例所提供的分布式电源调峰智能合约系统还包括合约通道与调峰通道。其中,合约通道与调峰通道可以为有线或无线形式的双向通信网络,如常规的有线局域网或通过基站连接的无线局域网,接入上述合约通道和/或调峰通道后,即可在对应的通道内实现数据的双向通信。
上述调峰合约的招标、投标、竞标以及对信用评分的更新通过合约通道进行,对电网的调峰通过调峰通道进行。需要说明的是,由于在实际生活中,分布式电源参与电网调峰这一辅助服务往往需要多个利益主体之间展开合作,为解决潜在的信任问题,因此在本申请的实施例中,基于通道机制分别设计合约通道和调峰通道,实现二者的互相隔离,并为不同通道配置各自相应的分布式账本,以保证不同通道之间数据通信及账本记录的保密性。同时,单独利用调峰通道进行电网调峰任务,以将其与调峰合约的招标、投标、竞标活动分开,能够有效地缓解电网调峰任务下发和传达过程中的通信压力,减小通信时延。
以下结合附图及优选的实施方式对合约节点与多个调峰组织围绕调峰合约进行的各种活动的实施流程进行详细说明。
首先,合约节点在收到电网调峰指令后通过合约通道发布招标信息,在一些具体的实施例中,招标信息包括所处合约节点的身份信息、调峰任务和调峰调度周期。具体地,调峰任务一般为在约定的调峰调度周期向电网提供的电力出力或总功率等,此外,也可以根据电网调峰的实际需要规定其他调峰任务。
各个调峰组织在获取上述招标信息后,由其控制单元的管理模块获取各个电力节点所连接的分布式电源的运行信息(上述运行信息可以包括各个分布式电源的输出电压、电流、功率以及最大调峰能力等信息),并基于上述信息评估所处的调峰组织的最大调峰能力是否满足调峰任务,如满足,则由投标模块生成单独投标信息并通过合约通道提交至合约节点,如不满足,则由合作投标模块与其他调峰组织合作并通过合约通道向合约节点提交联合投标信息。
在本申请的一些实施例中,投标模块基于以下步骤生成单独投标信息:
A1:基于(1)式计算所处的调峰组织的投标价格:
ez=kz(mzxz+hΔpzloss+Δqz) (1)
其中,z为投标模块所处的调峰组织的编号,ez、kz、xz、Δpzloss、mz、h、Δqz分别为调峰组织z的投标价格、利润系数、投标的调峰任务、参与调峰的额外网损、调峰成本、网损成本以及参与调峰的额外调节成本;
A2:基于(2)式的目标函数确定所处的调峰组织的最大调峰能力:
Figure BDA0003791436150000081
其中,nz为调峰组织z所包含的电力节点的个数,yj为考虑约束条件下各个电力节点所连接的分布式电源的最大调峰能力,j=1,2,…,nz
A3:生成单独投标信息,所述单独投标信息包括发布招标信息的合约节点的身份信息、所处的调峰组织的身份信息、投标价格、最大调峰能力及调峰调度周期。
具体地,在步骤A1中,可以基于经验值或预设的规则,通过自动计算或人工设置的方式确定各项影响投标价格的因素。例如,当分布式电源为光伏发电设备时,其调峰成本一般取决于基于自身度电成本选择的调节报价;又如,额外调节成本一般通过对发电机组频繁调节导致机组偏离其最优运行点所带来的损耗进行评估确定。上述计算投标价格的方式已为本领域技术人员所知晓,在此不再赘述。
具体地,在步骤A2中,约束条件包括以下条件中的一项或多项:
a.分布式电源的自身出力限制:
Figure BDA0003791436150000091
其中,pj,z为调峰组织z的第j个分布式电源的输出功率,
Figure BDA0003791436150000092
为该分布式电源的最大输出功率。当分布式电源为光伏发电设备时,
Figure BDA0003791436150000093
基于光伏设备的最大允许弃光量及最大输出功率确定。
b.分布式电源的最大功率变化量约束:
Figure BDA0003791436150000094
其中,
Figure BDA0003791436150000095
为分布式电源的最大功率变化量约束。
c.电网的电压\电流越限约束:
Figure BDA0003791436150000096
其中,Iz为调峰组织z对应区域的线路电流,Uz为调峰组织z对应区域的线路电压,
Figure BDA0003791436150000097
为电网允许电流最大值,Uup,z、Udown,z分别为电网允许电压上、下限。
d.电网的能量平衡约束:
Figure BDA0003791436150000098
其中,i、j为调峰组织z对应区域中电网线路编号,Pl,n(t)、Pdg,n(t)、Pgr,n(t)为调峰组织z对应区域中线路n的负荷消耗功率、分布式电源输出功率以及电网剩余发电机组输出功率,Pi,z(t)、Pj,z(t)分别为调峰组织z对应区域中线路潮流功率。
在本申请的一些实施例中,合作投标模块基于以下步骤生成联合投标信息:
B1:基于调峰任务与所处的调峰组织的最大调峰能力的差值确定额外调峰任务;
B2:向其他调峰组织发布额外招标信息,所述额外招标信息包括所处的调峰组织的身份信息,额外调峰任务及调峰调度周期;
B3:接收其他调峰组织的额外投标信息,通过额外竞标确定合作的调峰组织;
B4:基于(3)式计算所处的调峰组织与合作的调峰组织的联合投标价格:
Figure BDA0003791436150000099
其中,z'为合作的调峰组织的编号,e'z为联合投标价格,kz'、xz'、mz'分别为合作的调峰组织z'提供调峰合作的利润系数、合作投标的调峰任务以及调峰成本;
B5:基于(4)式计算所处的额调峰组织与合作的调峰组织的最大联合调峰能力:
Y'z=Yz+Yz' (4)
其中,Y'z为最大联合调峰能力,Yz'为合作的调峰组织的最大调峰能力;
B6:生成联合投标信息,所述联合投标信息包括发布招标信息的合约节点的身份信息、所处的调峰组织以及合作的调峰组织的身份信息、联合投标价格、最大联合调峰能力及调峰调度周期。
上述步骤B4中联合投标价格的计算方式以及步骤B5中最大联合调峰能力的计算方式均与步骤A1及步骤A2中的计算方式相似,在此不再赘述。
在本申请的一些实施例中,如图5所示,竞标模块通过以下步骤确定竞标结果:
S1:接收投标者的单独投标信息和/或联合投标信息,所述投标者包括单独投标的调峰组织和/或联合投标的调峰组织;
S2:确定投标者的信用评分,并淘汰信用评分对应得分<0的投标者;
S3:进行多轮竞标,直到确定调峰合约的竞标结果,所述多轮竞标进一步包括以下步骤:
S31:根据各个单独投标信息及联合投标信息确定对应的竞标评分;
S32:淘汰竞标评分最低的投标者;
S33:剩余投标者重新提交单独投标信息和/或联合投标信息;
S34:重复执行步骤S31至步骤S33,直到未被淘汰的投标者的数量为1,该未被淘汰的投标者为竞标成功的投标者;
S35:根据竞标成功的投标者的单独投标信息或联合投标信息确定竞标结果。
具体地,竞标评分基于各个投标者所提交的单独投标信息和/或联合投标信息以及各个投标者的信用评分确定。其中,单独投标信息包括发布招标信息的合约节点的身份信息、所处的调峰组织的身份信息、投标价格、最大调峰能力及调峰调度周期,联合投标信息包括发布招标信息的合约节点的身份信息、所处的调峰组织以及合作的调峰组织的身份信息、联合投标价格、最大联合调峰能力及调峰调度周期。
以下通过调峰组织z作为投标者所得到的竞标评分进行说明,在一个具体的竞标轮次中,调峰组织z的竞标评分cz可以由下式确定:
Figure BDA0003791436150000101
上式中,mapminmax()为归一化的映射函数,ez、Yz分别为调峰组织z所提交的单独投标信息(或联合投标信息)中包含的投标价格(或联合投标价格)以及最大调峰能力(或最大联合调峰能力),oz为根据调峰组织z的信用评分(单独投标时)或调峰组织z与合作的调峰组织z′的联合信用评分(联合投标时,具体可以通过对z及z′的信用评分求均值获得)所确定的对应得分。rz、uz、sz分别为上述各项的权重系数。下表1示意性地给出了信用等级划分及其在计算竞标评分时对应得分的情况。
表1信用等级划分情况
信用等级 等级含义 信用评分G 对应得分o
AAA 可靠性高、稳定性好 0.9≤G≤1 3
AA 可靠性和稳定性较高 0.8≤G<0.9 2
A 易受干扰影响但较为可靠 0.7≤G<0.8 1
BBB 可接受最低信用等级 0.6≤G<0.7 0
BB/B/CCC/CC 投机、不确定性 0.3≤G<0.6 -1
C/D 可靠性和稳定性很差 0≤G<0.3 -2
显而易见地,上述竞标的步骤也可以应用于合作投标模块确定合作调峰组织的步骤B3中。
在一些优选的实施例中,步骤S32中淘汰竞标评分最低的投标者,具体为:将竞标评分最低的投标者淘汰至备选层,从而当总调峰指令大于当前所有分布式电源可调功率之和时,可以调用备用层的分布式电源,以更好地完成调峰任务,提高整体调峰精度。
竞标模块通过上述步骤确定竞标结果(具体地,竞标结果包括竞标成功的调峰组织的身份信息及其对应的调峰任务和调峰调度周期)后,由签约模块根据竞标结果与竞标成功的调峰组织签订调峰合约。
签订合约的调峰组织由调度模块根据各个电力节点所连接的分布式电源的最大调峰能力进行调峰任务的分配,并向各个电力节点发出调峰指令,各个电力节点在接收到调峰指令后,通过电源管理模块对其连接的分布式电源的出力进行调节以实现电网调峰,此外,如果调峰组织是与其他调峰组织合作进行联合投标,则还要将额外调峰任务分配给合作的调峰组织。
调峰组织根据调峰合约执行调峰任务后,合约节点通过评估模块对其调峰结果进行评估,并根据评估结果更新调峰组织的信用评分。具体地,评估模块基于(5)式更新调峰组织的信用评分:
Figure BDA0003791436150000111
其中,np为签订调峰合约的调峰组织p所包含的电力节点的个数,Gp(t)为调峰组织p在调峰前的信用评分,rj,p(t+1)、Gp(t+1)分别为调峰组织p中各个电力节点所连接的分布式电源的调峰精度以及调峰组织p在调峰后的信用评分。
以上对合约节点及调峰组织围绕电网调峰合约所进行的招标、投标、竞标、签订以及对调峰任务的执行及评估进行了详细的介绍。由于对电网进行调峰关系到整个电力系统运行的安全,因此,围绕调峰合约所进行的各项活动以及对电网进行调峰的活动均需要进行记录,并保证记录的准确性及可追溯性。
在本申请的实施例所提供的分布式电源调峰智能合约系统中,通过第一排序节点、第二排序节点以及合约账本、调峰账本建立一种同步记录机制,以实现对调峰合约及调峰结果进行可追溯地记录并保证记录的一致性。
具体地,在本申请的一些实施例中,如图1所示,每个调峰组织及合约节点均保存有合约账本,合约账本用于记录签订的调峰合约。由于每个调峰组织及合约节点均保存有一份合约账本,且每个调峰组织及合约节点收到信息的时间均不相同,为了防止信息被破坏地写入,需要每个账本保持同步地更新,将调峰合约同步地追加至所有合约账本上的操作通过第一排序节点进行。
进一步地,第一排序节点包括合约排序模块和合约同步模块,合约排序模块用于对签订的调峰合约进行排序,合约同步模块用于将排序后的调峰合约同步至所有合约账本。一般地,排序的依据可以是各个调峰组织及合约节点接收到调峰合约的时间。
在一些优选的实施例中,所述调峰合约的排序与同步基于区块链共识机制并通过合约通道进行,可以使用现有的各种区块链共识机制进行上述合约账本的同步,例如,一个典型的基于PBFT共识机制进行调峰合约的排序及合约账本的同步更新的过程包括以下步骤:
当系统签订一个新的调峰合约后,由第一排序节点的合约排序模块组织各个调峰组织和合约节点进行投票,当少于三分之一的调峰组织和合约节点反对时,该调峰合约即获得上链的权力;上述过程在每个新的调峰合约签订后均进行一次并按照时间先后顺序进行排列,当排列的调峰合约的数量满足新区块生成的要求后,由合约同步模块按照区块链生成策略,将这一批调峰合约打包在一起,生成新的区块并通过合约通道将新生成的区块追加到各个调峰组织和合约节点的合约账本的最后。
优选地,各个调峰组织和合约节点在收到新的区块后,会对区块中的每个调峰合约进行校验,检查调峰合约依赖的输入输出是否符合当前区块链的状态,只有完成校验的区块才能追加到本地的合约账本上。
具体地,在本申请的一些实施例中,如图3所示,每个电力节点均保存调峰账本。调峰账本用于记录各个电力节点所连接的分布式电源的调峰结果,将调峰结果同步追加至调峰账本通过第二排序节点进行。
进一步地,在一些优选的实施例中,第二排序节点包括调峰排序模块和调峰同步模块,调峰排序模块用于对各个电力节点所连接的分布式电源的调峰结果进行排序,调峰同步模块用于将排序后的调峰结果同步至所有调峰账本。优选地,所述调峰结果的排序与同步基于区块链共识机制并通过调峰通道进行。上述调峰结果的排序与同步方式与调峰合约的排序与同步相同赘述。
在一些优选的实施例中,如图1、图2所示,每个调峰组织和合约节点均包含合约通道链码,用于访问对应的合约账本;每个电力节点均包含调峰通道链码,用于访问对应的调峰账本。
在本申请的一些可选的实施例中,上述调峰组织(及其包含的控制单元和电力节点),合约节点、第一排序节点、第二排序节点、系统服务单元的各个模块的功能可以通过由处理器调用并执行保存在可读存取设备(如硬盘存储器、闪存等)上的对应程序的方式实现,例如,本领域技术人员可以采用现有的区块链平台(如HyperLedger Fabric2.0平台)搭建系统网络架构,并以可执行程序的方式实现系统各个部分的功能。
在本申请的另一些可选的实施例中,也可以通过单片机、DSP等方式提供上述各个功能模块的硬件载体,并为上述各个功能模块提供与合约通道和调峰通道的通信接口以及交互操作设备。上述各种实现方式均为本领域技术人员所熟知。
例如,在本申请的一些优选的实施例中,如图6所示,可以将各个电力节点以单片机或DSP的等硬件方式实现,并将控制单元所包含的各个功能模块设置于上述单片机或DSP的芯片内,在任意时刻,有且只有一个电力节点内的控制单元处于激活状态;包含处于激活状态的控制单元的电力节点为调峰组织的主电力节点,其余的电力节点为调峰组织的次电力节点。对于控制单元的激活状态与休眠状态的切换方式可以采用现有的各种切换方式进行,例如,通过远程启动或休眠指令进行切换,或采用物理按键的形式进行。
然而,需要说明的是,图6所示的主电力节点与次电力节点的状态切换的方式同样可以通过实现对应功能的软件模块的方式实现,上述主电力节点及次电力节点的具体实现方式并不受载体形式的限制。
上述实施方式的至少具有以下的有益效果:首先,当以硬件或软件方式实现上述调峰组织的控制单元及电力节点的功能时,使用上述可切换状态的电力节点能够使得硬件设备生产采用统一的规格进行而无需生产多种规格的产品,从而显著地降低生产制造的成本,或开发统一的软件模块,从而显著地降低程序维护的工作量;同时,通过在每个电力节点内设置控制单元,可以在任意一个主电力节点发生故障时迅速地进行切换,以保证整个调峰组织的正常运作,有力地保障了系统运行的稳定性。
本申请实施例的第二方面提供一种分布式电源控制装置,与分布式电源连接,包括电源管理模块,所述电源管理模块用于获取所连接的分布式电源的运行信息,根据调节指令调节所连接的分布式电源的出力,以及提交调峰结果;所述分布式电源控制装置用于作为上述分布式电源调峰智能合约系统中的电力节点。
在本申请的一些优选的实施例中,所述分布式电源控制装置还包括控制单元,所述控制单元包括管理模块、投标模块、合作投标模块、调度模块;控制单元可以在激活状态与休眠状态之间进行切换;控制单元处于激活状态时,所述分布式电源控制装置用于作为调峰组织的主电力节点,控制单元处于休眠状态时,所述分布式电源控制装置用于作为调峰组织的次电力节点。
上述分布式电源控制装置的具体实现方式已在对分布式电源调峰智能合约系统的说明中进行了详细的介绍,在此不再赘述。
实施例1
本实施例公开了一种分布式电源调峰智能合约系统及其仿真结果,该系统的网络架构基于HyperLedger Fabric2.0平台搭建。HyperLedger Fabric2.0是一种基于区块链技术的智能合约平台,如图7所示,其总体架构分为网络层、核心层和接口层:核心层有成员服务(Membership Services)、区块链服务(Blockchain Services)和链码服务(ChaincodeServices)3部分;接口层通过接口及事件(APIs、Events、SDKs)调用身份(Identity)、账本(Ledger)、交易(Transaction)、智能合约(Smart Contract)等信息;网络层负责P2P网络的实现,保证区块链分布式存储的一致性。基于HyperLedger Fabric2.0平台能够方便地搭建适用于不同应用场景的智能合约系统。
图8为本实施例的基于Fabric2.0平台所搭建的分布式电源调峰智能合约系统的网络架构图。具体地,如图8所示,ChannelC1为调峰通道,包含多个调峰组织(R1~R3),其中调峰组织内部包含多个电力节点(P1-1~P3-n3),每个电力节点均与图4所示的IEEE33节点标准电力系统所包含的分布式光伏发电设备唯一对应。ChannelC2为合约通道,通过在该通道上设置合约节点(P4-1),用于接收外部电网指令,充当智能合约竞标中的招标方。特别地,每个调峰组织中均包含一个同时附有两个账本(调峰账本L1与合约账本L2)的主电力节点(P1-1、P2-1与P3-1),其余各个电力节点均为次电力节点,只附有调峰账本L1。L1与L2的访问分别由智能合约链码S1、S2进行管理
图中合约账本与调峰账本的一致性由多个O节点(Order节点)通过PBFT共识算法来保障,其中O1为第一排序节点,用于对区块链网络中通过合约通道签订的合约进行排序并广播给各个主电力节点与合约节点,O2、O3为第二排序节点,用于对各个电力节点通过调峰通道进行调峰的结果进行排序并广播给各个电力节点。
此外,图中AC1~AC4分别为运行于各个调峰组织及合约节点的程序,用于实现其对应的功能,CAP1~CAO2分别为各个调峰组织及节点的身份证书,由证书颁发机构CA(Certificate Authority)颁发身份证书,通过成员资质服务程序MSP(MembershipService Provider)实现身份证书识别。
搭建完成上述分布式电源调峰智能合约系统后,进一步对该系统进行分布式电源调峰的效果进行仿真。其中,假设接入该电力网络的所有分布式光伏发电设备参数一致。选用5组串联有10个光伏电池板的独立MPPT的光伏组串作为分布式电源单体,每个光伏组串在1000W/m2的辐照度,25℃的条件下,在最大功率点的电压为1450V,电流为7.35A,功率为10657.5W,光伏电池板具体参数如表2所示:
表2光伏电池板参数设置
最大功率(W) 213.15
开路电压(V) 36.3
短路电流(A) 7.84
最大功率点电压(V) 29
最大功率点电流(A) 7.35
电压变化量(V/℃) -0.36099
电流变化量(I/℃) 0.102
首先基于空间地理位置将所受到光照强度及光伏输出功率波形相近的光伏发电设备进行区域划分,所得到的具体划分方案如表3所示:
表3区域划分方案
Figure BDA0003791436150000141
表4列出了本实施例的系统仿真参数:
表4系统仿真参数
Figure BDA0003791436150000142
本实施例在96个调度周期中,各个调峰组织实际共参与27个周期的电网调峰,其余调峰指令为0,所对应调度周期及指令如表5所示:
表5实际参与调峰调度周期及任务指令
Figure BDA0003791436150000143
Figure BDA0003791436150000151
本实施例考虑全部调峰组织的信用评分均满足投标条件并进行调峰效果的仿真,图9至图13分别示出了通过仿真得到的电网调峰“填谷”效果、调峰指令追踪效果、具体出力效果、调峰成本及调峰过程中的网损情况及其与常规的平均分配算法(AVE)的对比情况。
通过对比可以看出,相较于AVE算法,本申请的技术方案所采取的智能合约机制具有更好的调峰填谷效果、能更精准的追踪电网所下达的调峰指令曲线;由图11可知:AVE算法在第54、55、56、57、58这5个调度周期中由于任务平均分配及各个集群调峰能力限制,导致调峰精度较差,未能完成调峰任务,因此在图12、13中AVE算法在这5个调度周期中不参与调峰成本及网损情况的对比;此外,由图11、12可知,本申请的技术方案相较于AVE算法,能在大部分调度周期兼顾信用评分较高即调峰精度更高、调峰成本尽可能较低二者,形成较优的调峰任务分配方案;由图13可知,本申请的技术方案相较于AVE算法,可以在尽量不额外增加网损的情况下,尽可能保证调峰精度和调峰成本的优越性。
实施例2
本实施例用于对实施例1所提供的分布式电源调峰智能合约系统在部分调峰组织的信用评分不满足投标条件时的调峰效果进行仿真,图14至图16分别示出了通过仿真得到的电网调峰“填谷”效果、调峰指令追踪效果、具体出力效果及其与常规的平均分配算法(AVE)的对比情况。
由图14、15可知:当某一区域内光伏发电设备的平均调峰精度较低即信用评分不合格时,相较于AVE算法,本申请的技术方案可以优先把任务分配给平均调峰精度较高的光伏设备,由图16可知,基于AVE算法直接进行任务平均分配,不考虑区域的平均调峰精度,会导致较大的调峰误差,误差基本在每个调度周期调峰指令的0.25左右,致使无法完成调峰任务。
其中,在本实施例中,对于信用评分不合格的调峰组织将其淘汰至备用层,当信用合格的剩余调峰组织无法完成调峰任务时再对备用层的调峰组织展开调峰合作以确保完成调峰任务,例如第54、56个调度周期的调峰任务分别为90、100MW,此时组织R2和R3的最大出力调节量之和小于当前调峰任务,则需要向备用层的组织R1合作调峰。
以上对本申请的具体实施方式作了详细介绍,对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也属于本申请权利要求的保护范围。

Claims (19)

1.一种分布式电源调峰智能合约系统,包括多个调峰组织、至少一个合约节点、至少一个第一排序节点、至少一个第二排序节点以及至少一个系统服务单元,其特征在于:
还包括物理上互相隔离的合约通道与调峰通道;
调峰组织包括至少一个控制单元以及多个电力节点,每个电力节点均与分布式电源连接,调峰组织通过合约通道进行调峰合约的投标,以及根据签订的调峰合约通过调峰通道进行电网的调峰;
合约节点通过合约通道进行调峰合约的招标、竞标及签订,以及根据调峰结果更新各个调峰组织的信用评分;
每个调峰组织与每个合约节点均保存合约账本,每个电力节点均保存调峰账本。
2.根据权利要求1所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
所述系统服务单元包括证书颁发模块、初始化模块和资质服务模块;
证书颁发模块用于为各个电力节点、合约节点、第一排序节点和第二排序节点颁发身份证书,并确定每个电力节点所处的调峰组织;
初始化模块用于初始化各个电力节点、合约节点、第一排序节点和第二排序节点的身份信息和公钥/私钥对,以及为各个调峰组织赋予信用评分的初值;
资质服务模块用于验证各个电力节点、合约节点、第一排序节点和第二排序节点的资质。
3.根据权利要求2所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
所述证书颁发模块根据各个电力节点所连接的分布式电源的空间地理位置确定其所处的调峰组织。
4.根据权利要求1所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
所述合约节点包括招标模块、竞标模块、签约模块以及评估模块;
招标模块基于电网调峰指令发布招标信息,所述招标信息包括所处合约节点的身份信息、调峰任务和调峰调度周期;
竞标模块基于接收到的多个调峰组织提交的单独投标信息和/或联合投标信息确定竞标结果,所述竞标结果包括竞标成功的调峰组织的身份信息及其对应的调峰任务和调峰调度周期;
签约模块基于竞标结果与竞标成功的调峰组织签订调峰合约;
评估模块对签订调峰合约的调峰组织的调峰结果进行评估,并根据评估结果更新调峰组织的信用评分。
5.根据权利要求4所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
所述控制单元包括管理模块、投标模块、合作投标模块、调度模块;
管理模块用于对所处的调峰组织内的各个电力节点进行通道配置,以及获取各个电力节点所连接的分布式电源的运行信息;
投标模块在所处的调峰组织的最大调峰能力满足所述调峰任务时生成并提交单独投标信息;
合作投标模块在所处的调峰组织的最大调峰能力不满足所述调峰任务时与其他调峰组织合作提交联合投标信息;
调度模块根据签订的调峰合约向所处的调峰组织中的各个电力节点发出调度指令,并获取各个电力节点所连接的分布式电源的调峰结果。
6.根据权利要求5所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于,所述竞标模块通过以下步骤确定竞标结果:
S1:接收投标者的单独投标信息和/或联合投标信息,所述投标者包括单独投标的调峰组织和/或联合投标的调峰组织;
S2:确定投标者的信用评分,并淘汰信用评分对应得分<0的投标者;
S3:进行多轮竞标,直到确定调峰合约的竞标结果,所述多轮竞标进一步包括以下步骤:
S31:根据各个单独投标信息及联合投标信息确定对应的竞标评分;
S32:淘汰竞标评分最低的投标者;
S33:剩余投标者重新提交单独投标信息和/或联合投标信息;
S34:重复执行步骤S31至步骤S33,直到未被淘汰的投标者的数量为1,该未被淘汰的投标者为竞标成功的投标者;
S35:根据竞标成功的投标者的单独投标信息或联合投标信息确定竞标结果。
7.根据权利要求6所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于,步骤S32中淘汰竞标评分最低的投标者,具体为:
将竞标评分最低的投标者淘汰至备选层。
8.根据权利要求5所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于,所述投标模块基于以下步骤生成单独投标信息:
A1:基于(1)式计算所处的调峰组织的投标价格:
ez=kz(mzxz+hΔpzloss+Δqz) (1)
其中,z为投标模块所处的调峰组织的编号,ez、kz、xz、Δpzloss、mz、h、Δqz分别为调峰组织z的投标价格、利润系数、投标的调峰任务、参与调峰的额外网损、调峰成本、网损成本以及参与调峰的额外调节成本。
A2:基于(2)式的目标函数确定所处的调峰组织的最大调峰能力:
Figure FDA0003791436140000021
其中,nz为调峰组织z所包含的电力节点的个数,yj为考虑约束条件下各个电力节点所连接的分布式电源的最大调峰能力,j=1,2,…,nz
A3:生成单独投标信息,所述单独投标信息包括发布招标信息的合约节点的身份信息、所处的调峰组织的身份信息、投标价格、最大调峰能力及调峰调度周期。
9.根据权利要求8所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于,所述约束条件包括以下条件中的一项或多项:
分布式电源的自身出力限制、分布式电源的最大功率变化量约束、电网的电压\电流越限约束以及电网的能量平衡约束。
10.根据权利要求9所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
所述分布式电源为分布式光伏电源;
所述自身出力限制基于分布式光伏电源的最大允许弃光量及最大输出功率确定。
11.根据权利要求8所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于,所述合作投标模块基于以下步骤生成联合投标信息:
B1:基于调峰任务与所处的调峰组织的最大调峰能力的差值确定额外调峰任务;
B2:向其他调峰组织发布额外招标信息,所述额外招标信息包括所处的调峰组织的身份信息,额外调峰任务及调峰调度周期;
B3:接收其他调峰组织的额外投标信息,通过额外竞标确定合作的调峰组织;
B4:基于(3)式计算所处的调峰组织与合作的调峰组织的联合投标价格:
Figure FDA0003791436140000031
其中,z'为合作的调峰组织的编号,e'z为联合投标价格,kz'、xz'、mz'分别为合作的调峰组织z'提供调峰合作的利润系数、合作投标的调峰任务以及调峰成本;
B5:基于(4)式计算所处的额调峰组织与合作的调峰组织的最大联合调峰能力:
Y'z=Yz+Yz' (4)
其中,Y'z为最大联合调峰能力,Yz'为合作的调峰组织的最大调峰能力;
B6:生成联合投标信息,所述联合投标信息包括发布招标信息的合约节点的身份信息、所处的调峰组织以及合作的调峰组织的身份信息、联合投标价格、最大联合调峰能力及调峰调度周期。
12.根据权利要求5所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
所述电力节点包括电源管理模块,用于获取所连接的分布式电源的运行信息,根据调度模块的调度指令调节所连接的分布式电源的出力以进行调峰并获取调峰结果。
13.根据权利要求5所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
所述控制单元有多个,分别设置于所处的调峰组织的每个电力节点内;
在任意时刻有且只有一个电力节点内的控制单元处于激活状态;包含处于激活状态的控制单元的电力节点为调峰组织的主电力节点,其余的电力节点为调峰组织的次电力节点。
14.根据权利要求5所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于,所述评估模块基于(5)式更新调峰组织的信用评分:
Figure FDA0003791436140000032
其中,np为签订调峰合约的调峰组织p所包含的电力节点的个数,Gp(t)为调峰组织p在调峰前的信用评分,rj,p(t+1)、Gp(t+1)分别为调峰组织p中各个电力节点所连接的分布式电源的调峰精度以及调峰组织p在调峰后的信用评分。
15.根据权利要求1所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
第一排序节点包括合约排序模块和合约同步模块,合约排序模块用于对签订的调峰合约进行排序,合约同步模块用于将排序后的调峰合约同步至所有合约账本;
第二排序节点包括调峰排序模块和调峰同步模块,调峰排序模块用于对各个电力节点所连接的分布式电源的调峰结果进行排序,调峰同步模块用于将排序后的调峰结果同步至所有调峰账本。
16.根据权利要求15所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
所述调峰合约的排序与同步基于区块链共识机制并通过合约通道进行;
所述调峰结果的排序与同步基于区块链共识机制并通过调峰通道进行。
17.根据权利要求1所述的分布式电源调峰智能合约系统,其特征在于:
每个调峰组织和合约节点均包含合约通道链码,用于访问对应的合约账本;
每个电力节点均包含调峰通道链码,用于访问对应的调峰账本。
18.一种分布式电源控制装置,与分布式电源连接,其特征在于:
包括电源管理模块,所述电源管理模块用于获取所连接的分布式电源的运行信息,根据调度指令调节所连接的分布式电源的出力以进行调峰并获取调峰结果;
所述分布式电源控制装置用于作为如权利要求1所述的分布式电源调峰智能合约系统中的电力节点。
19.根据权利要求17所述的分布式电源控制装置,其特征在于:
还包括控制单元,所述控制单元包括管理模块、投标模块、合作投标模块和调度模块;
控制单元可以在激活状态与休眠状态之间进行切换;
控制单元处于激活状态时,所述分布式电源控制装置用于作为调峰组织的主电力节点,控制单元处于休眠状态时,所述分布式电源控制装置用于作为调峰组织的次电力节点。
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