CN103296754A - 一种主动配电网分布式电源资源控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主动配电网分布式电源资源控制方法，其特征在于，所述方法为统一调度分区控制，包括下述步骤：（1）确定配电网功率协调控制方案；（2）确定配电网功率协调控制目标，所述控制目标包括协议负荷曲线运行控制目标和削峰填谷控制目标；（3）判断功率协调控制对象是否属于削峰填谷控制目标；（4）实现削峰填谷控制目标；（5）实现协议负荷曲线运行控制目标。该方法提供了符合传统输‐配电网“统一调度，分层控制”原则的主动配电网资源协调控制模式，提供了建立分布式电源能力管理系统，并提供了适合于区域、微电网、联络线的功率协调控制方案。

Description

一种主动配电网分布式电源资源控制方法

技术领域

本发明涉及分布式供电领域，具体涉及一种主动配电网分布式电源资源控制方法。

背景技术

为了节省投资，降低能耗，提高电力系统安全性和灵活性，在欧美等发达国家，传统以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统，逐渐向集中式大电网系统和分布式电源系统相结合方式转变。我国电力系统中分布式电源也越来越多的接入配电网络，在电源组成中所占的比重也越来越高，传统配电网因此具有了一定的资源调节能力而被称为了主动配电网。世界各个国家和地区已根据各自的能源政策和电力系统的现有状况，提出了具有不同特色的微电网概念和发展规划，在微电网的运行、控制、保护、能量管理以及对电力系统的影响等方面进行了大量研究工作，已取得了一定进展。

欧盟微网实验室和示范平台目前绝大多数针对微电网系统采用分层控制策略，底层控制包括分布式电源控制和负荷控制。美国的微电网建设主要提倡各分布式电源应具有即插即用能力，储能装置连接在直流侧与分布式电源一起作为一个整体通过电力电子接口连接到微网，到目前为止不允许微电网向大电网供电。日本的微电网示范工程，一般通过上层能量管理系统，对各分布式电源和储能装置进行调度管理，保证微电网的暂态功率平衡，为了避免微电网运行对大电网的电能质量产生影响，一般要求与大电网连接处的功率恒定。

目前，分布式电源的发展与欧美发达国家相比较为滞后，目前在中新生态城、南京配网、上海崇明岛等地进行了智能配电网的示范工程建设，进行了分布式电源接入技术的实践，但在含分布式电源配电网的运行、控制以及通信等关键技术研究目前还处于起步阶段，随着各分布式电源、微电网并网、运行控制等标准的颁布，相关应用极具发展潜力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种主动配电网分布式电源资源控制方法，该方法提供了符合传统输‐配电网“统一调度，分层控制”原则的主动配电网资源协调控制模式，提供了建立分布式电源能力管理系统，并提供了适合于区域、微电网、联络线的功率协调控制方案。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种主动配电网分布式电源资源控制方法，其改进之处在于，所述方法为统一调度分区控制，包括下述步骤：

（1）确定配电网功率协调控制方案；

（2）确定配电网功率协调控制目标，所述控制目标包括协议负荷曲线运行控制目标和削峰填谷控制目标；

（3）判断功率协调控制对象是否属于削峰填谷控制目标；

（4）实现削峰填谷控制目标；

（5）实现协议负荷曲线运行控制目标。

其中，所述步骤（1）中，配电网功率协调控制方案包括：

A、建立分布式电源能量管理系统；

B、采用分层分区的分布式电源控制模式；

C、形成控制区域、微电网和联络线的功率协调控制对象。

其中，所述A中，所述分布式电源能量管理系统EMS包含于配电管理系统中，辅助配电管理系统DMS对分布式电源的输出进行管理，用于实现分布式电源的监测、运行、控制以及通信。

其中，所述B中，分层分区的分布式电源控制模式为：

<1>控制层I为配电网级，由中央管理控制器CMC组成，所述中央管理控制器CMC根据配电网获得电能的输电网降压变电站的不同，即按配电网所连接的输电网降压变的不同，对主动配电网进行分区，并与控制层II的区域管理控制器进行信息交互以及运行协调，实现输电网级对配电网级的控制；

<2>控制层II为区域级，由区域管理控制器DMC组成，单个中压区域内负责管理至少一个低压微电网、至少一个分布式电源DG和至少一个可控负荷，所述区域管理控制器DMC分别与控制层III的微电网管理控制器MMC、分布式电源控制器DGC和负荷控制器LC进行信息交互，实现区域主动配电网对多个低压微电网系统、直接接入系统的大规模分布式发电及可控负荷的协调和运行控制；

<3>控制层III为多微电网级，由微电网管理控制器MMC、分布式电源控制器DGC和负荷控制器LC组成，其中微电网管理控制器除了实现与控制层II的区域管理控制器DMC进行协调外，以及负责与微电网中的分布式电源控制器DGC、负荷控制器LC进行信息交互以及运行协调，实现微电网对分布式电源和负荷的控制；

<4>控制层IV为单微电网级，由分布式电源控制器DGC和负荷控制器LC组成；控制层IV为单一的微电网，分别对微电网系统内部的分布式电源单元和可控负荷进行控制，调节本微电网系统内部的电压和频率，保持微电网系统的稳定运行，或作为整体并网运行；

从受控于微电网管理控制器MMC的分布式电源、负荷在微电网管理控制器MMC放弃控制权的情况下，直接升级至控制层III，接受区域管理控制器DMC的统一协调控制。

其中，所述步骤（2）中，削峰填谷，是上级对控制对象的要求，主动配电网对象在自身区域内，调节可调节的分布式电源资源，达到削减峰值负荷，提升低谷负荷；其中负荷率=日平均负荷/最大负荷；最小负荷系数=最小负荷/最大负荷；

协议负荷曲线即上级下发给控制对象的协议日计划负荷曲线。

其中，所述步骤（3）中，若功率协调控制对象属于削峰填谷控制目标，则进行步骤（4）；否则，功率协调控制对象属于协议负荷曲线运行控制目标，则进行步骤（5）。

其中，所述步骤（4）中，实现削峰填谷控制目标包括下述步骤：

一、太阳能发电PV、风力发电WT为不可控分布式电源，先将太阳能发电PV、风力发电WT日出力曲线与原始日负荷曲线叠加形成综合负荷曲线a；

二、考虑储能电池的循环充放电次数决定储能电池的使用寿命，安排储能电池在白天高峰负荷时段放电、晚间低谷负荷时段充电；

三、在综合负荷曲线a的基础上叠加燃料电池FC的日出力计划曲线形成综合负荷曲线b；

四、在保证放电和充电电量的平衡的前提下，以最大限度降低峰谷差为目标，安排储能电池日充放电计划，与综合负荷曲线b叠加形成综合负荷曲线c，实现平滑负荷曲线、降低峰谷差、提高负荷率及最小负荷系数，实现的削峰填谷的综合目标。

其中，所述步骤（5）中，实现协议负荷曲线运行控制目标包括下述步骤：

第一，太阳能发电PV、风力发电WT为不可控分布式电源，先将太阳能发电PV、风力发电WT日出力曲线与原始日负荷曲线叠加形成综合负荷曲线a；

第二，将原始负荷曲线、综合负荷曲线a，以及可调节的分布式电源容量与功率限制发送给产生策略的控制器（微电网的策略控制器对应微电网管理控制器MMC，区域的策略控制器对应区域管理控制器DMC，联络线连接的高控制层控制器是MMC则策略控制器对应MMC,，联络线连接的高控制层控制器是DMC则策略控制器对应DMC），由产生策略的控制器下发协议负荷曲线；

第三，针对功率协调控制对象，对比综合负荷曲线a与下发的协议日负荷曲线，形成差值数列；

第四，在综合负荷曲线a的基础上叠加储能电池和燃料电池FC的日出力计划曲线形成综合负荷曲线b，减小综合负荷曲线b与协议日负荷曲线的差值，实现综合负荷曲线b趋近于协议日负荷曲线的目标。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

（1）在主动配电网中建立了类似于输电网自动发电控制AGC功能的分布式电源调度能量管理系统，其优点在于：从管理模式上，符合传统输-配电调度“统一调度，分区控制”的资源协调控制的模式，同时考虑配电网的区域分层结构；从功能实现上，能够较为清晰地自上而下实现对区域、微电网、分布式能源的功率控制。

（2）通过对主动配电网资源控制目标进行分析，充分利用分区分层控制结构，建立了可针对区域、可针对微电网也可针对联络线的控制方式，其控制目标包括：削峰填谷控制目标和协议负荷曲线运行控制目标，对于实际中主动配电网资源的控制具有一定的指导作用。其优点在于符合实际的输配电网功率控制需求，并从实际上缓解了输电网的调峰压力，同时提供了协议负荷曲线的定制型运行目标，是输电网对配电网的控制更加主动和灵活。

（3）在实现削峰填谷控制目标方面，提出了分布式电源的有功输出控制方案，其优点在于：不仅合理安排了可控分布式能源即燃料电池和蓄电池储能系统的出力，还实现了平滑负荷曲线、降低峰谷差、提高负荷率及最小负荷系数，实现的削峰填谷的综合目标。

（4）在实现协议负荷曲线控制目标方面，提出了分布式电源的有功输出控制方案，其优点在于：不仅合理安排了可控分布式能源即燃料电池和蓄电池储能系统的出力，还实现了使叠加WT、PV、FC、BESS、CL出力后的综合负荷曲线尽量与协议负荷曲线一致的综合目标。

附图说明

图1是本发明提供的分布式电源能量管理系统EMS和配电管理系统DMS关系对比图；

图2是本发明提供的DG能量管理系统分层分区的分布式电源控制模式图；

图3是本发明提供的DG能量管理系统分层控制架构示意图；

图4是本发明提供的主动配电网分布式电源资源控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为实现对接入配电网分布式电源的协调控制，提出了建立分布式电源管理系统（DG管理系统），并充分利用分区分层控制结构，提出了可实现针对区域、微电网、联络线（以下统称“对象”）的功率协调控制方案，控制目标包括协议负荷曲线运行控制目标和削峰填谷控制目标。在实现削峰填谷控制目标方面，提出了首先形成考虑不可控太阳能、风能出力的综合负荷曲线a；其次储能电池应保证放电电量和充电电量的平衡，而燃料电池是功率输出型分布式电源，因此将燃料电池的削峰计算安排在储能电池之前，考虑燃料电池的额定功率限值、容量限值，以最大限度降低日负荷峰值为目标，安排其在日高峰负荷阶段的出力，与综合负荷曲线a叠加形成综合负荷曲线b。最后在保证放电和充电电量的平衡的前提下，以最大限度降低峰谷差为目标，安排储能电池在白天高峰负荷放电、晚间低谷负荷充电的功率输出计划，与综合负荷曲线b叠加形成综合负荷曲线c，最终实现平滑负荷曲线、降低峰谷差、提高负荷率及最小负荷系数，实现的削峰填谷的综合目标。在实现协议负荷曲线控制目标方面，提出了首先形成考虑不可控太阳能、风能出力的综合负荷曲线a；针对对象，对比综合负荷曲线a与下发的协议日负荷曲线，形成差值数列；在综合负荷曲线a的基础上叠加储能电池和燃料电池的日出力计划曲线形成综合负荷曲线b，具体考虑到储能电池具有充放电循环利用的特点，首先安排储能电池的充放电计划，按照时段的先后顺序，优先平衡前面时段的差值，在储能电池容量无法实现平衡的情况下，用燃料电池的出力进一步平衡，最终实现让综合负荷曲线b竟可能趋近于协议日负荷曲线的目标。

本发明提供的主动配电网分布式电源资源控制方法流程如图4所示，包括下述步骤：

（1）确定配电网功率协调控制方案；

配电网功率协调控制方案包括：

A、建立分布式电源能量管理系统；

分布式电源能量管理系统内容如下：

我国智能配电网技术的研究起步相对较晚，在基础建设方面，地区级以上电网均实现了综合调度自动化，配电管理系统涵盖从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理全过程。随着分布式电源接入配电网，其影响不仅涉及数据采集与监控系统SCADA、地理信息系统GIS等各个模块，类似输电网的自动发电控制AGC对上网的传统发电厂发电功率进行管理，配电管理系统DMS也应该增加DG能量管理系统模块，辅助配电管理系统DMS对分布式电源的输出进行管理，分布式电源能量管理系统EMS和配电管理系统DMS的关系如图1所示。

分布式电源能量管理系统的功能在于实现分布式电源的监测、运行、控制以及通信等，而所采用的分布式电源控制模式必须具有可行性，不仅要保证配电网供电的安全可靠性，同时必须适应国家能源政策、标准、电力系统现状及其发展需求。

B、采用分层分区的分布式电源控制模式；

主动配电网的分布式电源控制模式如下：

为了与传统电力系统实现友好融合，含分布式电源的配电网资源调节采用“集中调度，分层分区控制”的调度模式，主动配电网DG管理系统分层分区的分布式电源控制模式如图2所示：

<1>控制层I——配电网级，中央管理控制器CMC（Central Management Controller），根据配电网获得电能的输电网降压变电站的不同，即按配电网所连接的输电网降压变的不同，对主动配电网进行分区，并与控制层II的区域控制器进行信息交互以及运行协调，实现输电网级对配电网级的控制。

<2>控制层II——区域级，由区域管理控制器DMC（District Management Controller）组成，一个中压区域内可以负责管理多个低压微电网、多个分布式电源DG、多个可控负荷，DC与控制层III的微电网控制器MMC、分布式电源控制器DGC、负荷控制器LC进行信息交互，实现区域主动配电网对多个低压微电网系统、直接接入系统的大规模分布式发电及可控负荷的协调和运行控制。

<3>控制层III——多微电网级，由微电网管理控制器MMC（Microgrid ManagementController）、分布式电源控制器DGC（Distributed Generation）、负荷控制器LC（Load Controller）组成，其中，微电网控制器MMC除了实现与控制层II的区域管理控制器DMC进行协调外，还负责与微电网中的分布式电源控制器DGC、负荷控制器LC进行信息交互以及运行协调，实现微电网对分布式电源DG和负荷的控制，以使本微电网系统的效益能够得到最大化发挥。

<4>控制层IV——单微电网级，由分布式电源控制器DGC、负荷控制器LC组成。此控制层就是单一的微电网，分别对微电网系统内部的DER单元、可控负荷进行控制，调节本微电网系统内部的电压和频率，保持微电网系统的稳定运行，也可以作为一个整体并网运行。同时，从受控于MMC的DG、负荷在MMC放弃控制权的情况下，直接升级至控制层3，接受DMC的统一协调控制。

综上所述，中央管理控制器CMC、区域管理控制器DMC、微电网管理控制器MMC的决策具有分层分区域的特点，从上到下首先进行区域划分，区域内进行集中控制，区域内部的微电网则各自进行分散控制，只需微电网的等值注入的功率满足区域集中调度的需求。集中控制方式下，主动配电网由CMC、DMC综合考虑多种信息以进行优化管理，协调整个层次控制系统，同时给MMC及其同等控制层的分布式电源DGC和可控负荷的DC设定运行点；MMC在接受到运行控制指令后，搜集微电网范围内的信息自行决策，对其所辖底层控制层的分布式电源DGC和可控负荷的LC进行控制。MMC也可作选择放弃分散控制的功能，作为一个转发站，将所辖DG和负荷的运行状态和可调节信息转发给DMC，DMC通过区域内的全局优化计算，将调控指令发送至MMC，再由MMC转发给所辖DGC和DC。如此可实现集中控制和分散控制并存和灵活组合控制的功能，以提高主动配电网及其DER运行的整体效益，并确保区域、微电网所控DER单元/负荷的安全性及平滑运行。分层控制架构示意图如图3所示：

分层控制结构的DG管理系统运行对通信网络的依赖，也同样存在一定的隐患，主要表现为三个方面：实时性，通信传输的实时数据是分层分析决策的依据，若数据延迟或实时性差，不仅决策结果的受到影响，实时控制的实行也将存在时差；误码率，若通信过程中存在错误的传输数据，将会影响DG管理系统的正常运行，各层次控制器将做出不合理的决策结果；故障率，若通信网络发生中断等故障，DG管理系统将出现区域性或全局性瘫痪，使主动配电网的运行可靠性受到重大影响。同时高性能通讯网络的成本较高，会增大主动配电网DG管理系统的安装成本。因此，在搭建DG能量管理系统时，通信网络的性能应受到高度的重视。

C、形成控制区域、微电网和联络线的功率协调控制对象。

含分布式电源主动配电网能量控制方案：

主动配电网中分布式电源资源包括风力发电(WT，wind turbine)，太阳能发电(PV，photovoltaic cells)，燃料电池(FC，fuel cell)，电池储能系统(BESS，battery energy storage system)以及可控负荷(CL，controllable loads)。其中，WT、PV为不可控资源，FC、BESS以及CL为可控资源，但本方案中不考虑CL的调节能力。本发明将一天分为96个时段，假设每个时段内的负荷水平、DG输出功率均保持不变，控制方案通过对主动配电网中的可控资源进行调节，从而改善主动配电网的综合负荷水平。

（2）确定配电网功率协调控制目标，所述控制目标包括协议负荷曲线运行控制目标和削峰填谷控制目标；

在主动配电网分布式电源控制模式下，充分利用分区分层控制结构，可实现针对区域、微电网、联络线（以下统称“对象”）的功率协调控制方案，控制目标包括：协议负荷曲线运行控制目标和削峰填谷控制目标。

1）削峰填谷控制目标：

削峰填谷，是上级对对象的要求，主动配电网对象在自身区域内，调节可调节的分布式电源资源，达到削减峰值负荷，提升低谷负荷，最终实现平滑负荷曲线、降低峰谷差、提高负荷率及最小负荷系数，实现的削峰填谷的综合目标，其中负荷率=日平均负荷/最大负荷，最小负荷系数=最小负荷/最大负荷。由此可见，降低负荷峰值，提升负荷低估值就可以实现这个控制目标。

2）协议负荷曲线运行控制目标：

协议负荷曲线即上级下发给对象的协议日计划负荷曲线：上级根据对象提供的原始负荷曲线、WT预测发电曲线、PV预测发电曲线，以及可控资源的调控能力，形成期望的日负荷曲线并下发给对象，对象通过调节可控资源，使叠加WT、PV、FC、BESS、CL出力后的综合负荷曲线尽量与协议负荷曲线一致。

约束条件：

对于燃料电池FC功率控制需满足的约束条件如下：

$P_{\mathrm{FC}}\left(k\right)<{=P}_{\mathrm{FC}}^{\mathrm{rate}}$          ①；

$\underset{k=0}{\overset{k=95}{\mathrm{\&Sigma;}}}{P}_{\mathrm{FC}}\left(k\right)\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;t}<=P_{\mathrm{FC}}^{\mathrm{rate}}$             ②；

式①表示在第k（k=0,1,2,…,95）时段燃料电池的有功出力P_FC(k)，均不能大于燃料电池的额定有功功率

式②中，Δt表示每个时段所的时常，即0.25小时，则整个式子的意义是燃料电池在一天96个时段发出的总电量小于额定有功功率容量

对于储能电池，本发明以βKW*10H的铅酸电池为例，及以βKW的恒定放电功率放电可以持续10小时。电池储能系统BESS功率控制需满足的条件包括：

SOC_BESS(k)＞20%C           ③；

$P_{\mathrm{BESS}}^{\mathrm{in}}\left(k\right)<0.3C$               ④；

$P_{\mathrm{BESS}}^{\mathrm{out}}\left(k\right)<3C$                ⑤；

式③表示任意k时刻BESS的剩余电量SOC_BESS(k)不得少于额定容量C的20%，即控制其放电深度即放电电量不超过额定容量的80%，如此可以延长储能电池的使用寿命；式④表示任意k时刻BESS的充电功率

不得大于0.3C，这是对充电速率的限制，可以避免电池容量下降；式⑤表示任意k时刻BESS的放电功率

不得大于3C，这是对放电速率的限制，可以保证电池容量的利用效率。

（3）判断功率协调控制对象是否属于削峰填谷控制目标；若功率协调控制对象属于削峰填谷控制目标，则进行步骤（4）；否则，功率协调控制对象属于协议负荷曲线运行控制目标，则进行步骤（5）。

（4）实现削峰填谷控制目标；

削峰填谷的控制对象不同，控制模式所涉及的控制器也不相同：（1）微电网，则由微电网管理控制器MMC产生控制策略下发给分布式电源控制器DGC及负荷控制器LC；（2）区域，则由区域管理控制器DMC产生控制策略下发给微电网管理控制器MMC、分布式电源控制器DGC及负荷控制器LC，其中MMC再将控制策略下发给下属分布式电源控制器DGC及负荷控制器LC；（3）联络线，则由联络线所连接的高控制层控制器，如为微电网管理控制器MMC，则由微电网管理控制器MMC产生策略下发给分布式电源控制器DGC及负荷控制器LC，如为区域管理控制器DMC则由DMC产生策略下发给微电网管理控制器MMC、分布式电源控制器DGC及负荷控制器LC，其中微电网管理控制器MMC再将控制策略下发给下属分布式电源控制器DGC及负荷控制器LC。

削峰填谷控制目标的实现思路及步骤如下：

第一，PV、WT为不可控分布式电源，先将PV、WT日出力曲线与原始日负荷曲线叠加形成综合负荷曲线a。

第二，考虑储能电池的循环充放电次数决定电池的使用寿命，并且为了达到削峰填谷的目的，安排储能电池在白天高峰负荷时段放电、晚间低谷负荷时段充电；

第三，储能电池应保证放电电量和充电电量的平衡，及满足日高峰负荷时段的放电电量与夜间低估负荷时段的充电电量相等。而燃料电池是功率输出型分布式电源，不存在充放电电量平衡的限制，因此将燃料电池的削峰计算安排在储能电池之前，考虑燃料电池的额定功率限值、容量限值，以最大限度降低日负荷峰值为目标，安排其在日高峰负荷阶段的出力，与综合负荷曲线a叠加形成综合负荷曲线b。

第四，最后在保证放电和充电电量的平衡的前提下，以最大限度降低峰谷差为目标，安排储能电池日充放电计划，与综合负荷曲线b叠加形成综合负荷曲线c，最终实现平滑负荷曲线、降低峰谷差、提高负荷率及最小负荷系数，实现的削峰填谷的综合目标。

（5）实现协议负荷曲线运行控制目标；

协议负荷曲线运行控制所采用的控制模式与削峰填谷控制模式一致，具体的实现思路及步骤如下：

第一，太阳能发电PV、风力发电WT为不可控分布式电源，先将太阳能发电PV、风力发电WT日出力曲线与原始日负荷曲线叠加形成综合负荷曲线a。

第二，将原始负荷曲线、综合负荷曲线a，以及可调节的分布式电源容量与功率限制发送给产生策略的控制器（微电网的策略控制器对应MMC，区域的策略控制器对应DMC，联络线连接的高控制层控制器是MMC则策略控制器对应MMC,，联络线连接的高控制层控制器是DMC则策略控制器对应DMC），由产生策略的控制器下发协议负荷曲线。

第三，针对对象，对比综合负荷曲线a与下发的协议日负荷曲线，形成差值数列。

第四，在综合负荷曲线a的基础上叠加储能电池和燃料电池FC的日出力计划曲线形成综合负荷曲线b，这一步骤的目的就在于尽量减小综合负荷曲线b与协议日负荷曲线的差值。因此以平衡第三步形成的差值数列为目标，考虑到储能电池具有充放电循环利用的特点，首先安排储能电池的充放电计划，按照时段的先后顺序，优先平衡前面时段的差值，在储能电池容量无法实现平衡的情况下，用燃料电池FC的出力进一步平衡。

以上两个目标的实现流程，即DG能量管理系统分布式电源协调控制流程图如图4所示。

本发明基于传统输配电统一调度的基本原则，输电网设置调度中央控制器，在主动配电网分区域并设置区域控制器，按照微电网分区并设置微电网控制器，在分布式电源接入点设置分布式电源控制器，优先级从上之下，实现区域有功的分区分层控制。通过对主动配电网资源控制目标进行分析，充分利用分区分层控制结构，建立了可针对区域、可针对微电网也可针对联络线的控制方式，提出了两个控制目标：削峰填谷控制目标和协议负荷曲线运行控制目标。在实现削峰填谷控制目标方面，提出了分布式电源的有功输出控制方案，其优点在于：不仅合理安排了可控分布式能源即燃料电池和蓄电池储能系统的出力，还实现了平滑负荷曲线、降低峰谷差、提高负荷率及最小负荷系数，实现的削峰填谷的综合目标。在实现协议负荷曲线控制目标方面，提出了分布式电源的有功输出控制方案，其优点在于：不仅合理安排了可控分布式能源即燃料电池和蓄电池储能系统的出力，还实现了使叠加WT、PV、FC、BESS、CL出力后的综合负荷曲线尽量与协议负荷曲线一致的综合目标。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种主动配电网分布式电源资源控制方法，其特征在于，所述方法为统一调度分区控制，包括下述步骤：

（1）确定配电网功率协调控制方案；

（2）确定配电网功率协调控制目标，所述控制目标包括协议负荷曲线运行控制目标和削峰填谷控制目标；

（3）判断功率协调控制对象是否属于削峰填谷控制目标；

（4）实现削峰填谷控制目标；

（5）实现协议负荷曲线运行控制目标。

2.如权利要求1所述的主动配电网分布式电源资源控制方法，其特征在于，所述步骤（1）中，配电网功率协调控制方案包括：

A、建立分布式电源能量管理系统；

B、采用分层分区的分布式电源控制模式；

C、形成控制区域、微电网和联络线的功率协调控制对象。

3.如权利要求2所述的主动配电网分布式电源资源控制方法，其特征在于，所述A中，所述分布式电源能量管理系统EMS包含于配电管理系统中，辅助配电管理系统DMS对分布式电源的输出进行管理，用于实现分布式电源的监测、运行、控制以及通信。

4.如权利要求2所述的主动配电网分布式电源资源控制方法，其特征在于，所述B中，分层分区的分布式电源控制模式为：

<1>控制层I为配电网级，由中央管理控制器CMC组成，所述中央管理控制器CMC根据配电网获得电能的输电网降压变电站的不同，即按配电网所连接的输电网降压变的不同，对主动配电网进行分区，并与控制层II的区域管理控制器进行信息交互以及运行协调，实现输电网级对配电网级的控制；

<2>控制层II为区域级，由区域管理控制器DMC组成，单个中压区域内负责管理至少一个低压微电网、至少一个分布式电源DG和至少一个可控负荷，所述区域管理控制器DMC分别与控制层III的微电网管理控制器MMC、分布式电源控制器DGC和负荷控制器LC进行信息交互，实现区域主动配电网对多个低压微电网系统、直接接入系统的大规模分布式发电及可控负荷的协调和运行控制；

<3>控制层III为多微电网级，由微电网管理控制器MMC、分布式电源控制器DGC和负荷控制器LC组成，其中微电网管理控制器除了实现与控制层II的区域管理控制器DMC进行协调外，以及负责与微电网中的分布式电源控制器DGC、负荷控制器LC进行信息交互以及运行协调，实现微电网对分布式电源和负荷的控制；

<4>控制层IV为单微电网级，由分布式电源控制器DGC和负荷控制器LC组成；控制层IV为单一的微电网，分别对微电网系统内部的分布式电源单元和可控负荷进行控制，调节本微电网系统内部的电压和频率，保持微电网系统的稳定运行，或作为整体并网运行；

从受控于微电网管理控制器MMC的分布式电源、负荷在微电网管理控制器MMC放弃控制权的情况下，直接升级至控制层III，接受区域管理控制器DMC的统一协调控制。

5.如权利要求1所述的主动配电网分布式电源资源控制方法，其特征在于，所述步骤（2）中，削峰填谷，是上级对控制对象的要求，主动配电网对象在自身区域内，调节可调节的分布式电源资源，达到削减峰值负荷，提升低谷负荷；其中负荷率=日平均负荷/最大负荷；最小负荷系数=最小负荷/最大负荷；

协议负荷曲线即上级下发给控制对象的协议日计划负荷曲线。

6.如权利要求1所述的主动配电网分布式电源资源控制方法，其特征在于，所述步骤（3）中，若功率协调控制对象属于削峰填谷控制目标，则进行步骤（4）；否则，功率协调控制对象属于协议负荷曲线运行控制目标，则进行步骤（5）。

7.如权利要求1所述的主动配电网分布式电源资源控制方法，其特征在于，所述步骤（4）中，实现削峰填谷控制目标包括下述步骤：

一、太阳能发电PV、风力发电WT为不可控分布式电源，先将太阳能发电PV、风力发电WT日出力曲线与原始日负荷曲线叠加形成综合负荷曲线a；

二、考虑储能电池的循环充放电次数决定储能电池的使用寿命，安排储能电池在白天高峰负荷时段放电、晚间低谷负荷时段充电；

三、在综合负荷曲线a的基础上叠加燃料电池FC的日出力计划曲线形成综合负荷曲线b；

四、在保证放电和充电电量的平衡的前提下，以最大限度降低峰谷差为目标，安排储能电池日充放电计划，与综合负荷曲线b叠加形成综合负荷曲线c，实现平滑负荷曲线、降低峰谷差、提高负荷率及最小负荷系数，实现的削峰填谷的综合目标。

8.如权利要求1所述的主动配电网分布式电源资源控制方法，其特征在于，所述步骤（5）中，实现协议负荷曲线运行控制目标包括下述步骤：

第一，太阳能发电PV、风力发电WT为不可控分布式电源，先将太阳能发电PV、风力发电WT日出力曲线与原始日负荷曲线叠加形成综合负荷曲线a；

第二，将原始负荷曲线、综合负荷曲线a，以及可调节的分布式电源容量与功率限制发送给产生策略的控制器（微电网的策略控制器对应微电网管理控制器MMC，区域的策略控制器对应区域管理控制器DMC，联络线连接的高控制层控制器是MMC则策略控制器对应MMC,，联络线连接的高控制层控制器是DMC则策略控制器对应DMC），由产生策略的控制器下发协议负荷曲线；

第三，针对功率协调控制对象，对比综合负荷曲线a与下发的协议日负荷曲线，形成差值数列；

第四，在综合负荷曲线a的基础上叠加储能电池和燃料电池FC的日出力计划曲线形成综合负荷曲线b，减小综合负荷曲线b与协议日负荷曲线的差值，实现综合负荷曲线b趋近于协议日负荷曲线的目标。

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