CN106099912A - 一种主动配电网局部功率协调控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种主动配电网局部功率协调控制系统及方法，本发明属于主动配电网局部功率协调控制技术领域，本发明是基于主动配电网长周期经济优化运行基础上的局部功率协调控制系统，调节周期短，既可以对负荷变动进行有效的动态响应又可使系统满足全局优化经济运行；本发明充分考虑了主动配电网中的分布式发电和储能在负荷不同情况变动下的协调控制策略，可以自适应调节分布式电源和网侧电源的出力，充分利用分布式电源的发电能力使其高效经济运行，同时能合理调控系统内的剩余能量；本发明的方法可以快速精确的求解分布式电源和网侧电源的对负荷变动的分担比例系数，实现局部系统对负荷变动的快速响应，并保证系统的安全经济运行。

Description

一种主动配电网局部功率协调控制系统及方法

技术领域

本发明属于主动配电网局部功率协调控制技术领域，具体涉及一种主动配电网局部功率协调控制系统及方法。

背景技术

随着分布式发电的迅速发展，其高渗透接入给传统配电网带来很多挑战，比如电能质量、潮流规划、继电保护等等，这就催生了主动配电网这一新型配电网；主动配电网旨在利用配电结构中的分布式发电、储能、可控负荷等作为调控手段，实现维护配网电能质量、优化配置配网潮流以及保证配网的安全稳定运行，因而对于主动配电网功率协调控制的研究显得尤为重要。

目前大部分关于主动配电网功率协调控制的研究都主要针对长周期下的全局功率协调控制，通过控制分布式发电的出力、储能输出、可控负荷的投切，在保证配网安全稳定运行的基础上，充分利用配网中的闲散能源，调控配网中的能量流动，实现配网的经济运行。但是，由于高渗透率下配网中分布式发电(DG)接入量很大，再加上大量的储能和可控负荷，这种全局功率优化控制无疑会涉及海量数据的处理，因而其调控周期必然很长，如果在其两次调控的间隙，局部配网出现计划外负荷变动，长周期的优化控制结果将不能很好地响应系统内的负荷变动，因而有必要对周期为15分钟以内的主动配电网局部功率协调控制进行研究；现有的对主动配电网局部功率进行协调控制的研究还不太多，且控制方法多具有局限性，无法实现多因素影响下自适应调整网侧和各DG平衡局部网络中负荷变化的比重。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种主动配电网局部功率协调控制系统及方法，该方法既可以对负荷变动进行有效的动态响应又可使系统满足全局优化经济运行、实现局部系统对负荷变动的快速响应，并保证系统的安全经济运行；本发明充分利用分布式电源的发电能力使其高效经济运行，同时能合理调控系统内的剩余能量。

一种主动配电网局部功率协调控制系统，该系统包括负荷信息采集器、控制目标生成器、局部功率协调优化器和结果输出控制器，其中，

负荷信息采集器：用于对主动配电网局部系统进行超短期负荷预测，并采集主动配电网局部系统负载功率，将该负载功率发送至控制目标生成器；

控制目标生成器：用于根据输入的网侧注入局部网络的功率、各分布式电源当前输出功率、网侧发出单位功率电能造价、各分布式电源发出单位功率电能造价，储能设备的额定容量、各分布式电源的额定容量和负荷信息采集器发送的负载功率，获得计划外负载功率和储能输出功率，采用构建目标函数和约束条件的方式，描述网侧和各分布式电源对计划外负载功率的分担比例与总费用之间的关系；

局部功率协调优化器：用于根据控制目标生成器构建的目标函数，采用基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法获得使总费用最大时所对应的分担比例或使总费用最小时所对应的分担比例；

结果输出控制器：用于根据获得的分担比例获得网侧注入局部系统的功率变化量和各分布式电源的输出功率变化量，并将变化量发送至外部的功率分配器中。

采用主动配电网局部功率协调控制系统进行的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、从上层全局优化控制中心获取网侧注入局部网络的功率、各分布式电源当前输出功率、网侧发出单位功率电能造价和各分布式电源发出单位功率电能造价，并通过查表的方式获得储能设备的额定容量及各分布式电源的额定容量，并将上述数据输入至控制目标生成器中；

步骤2、采用负荷信息采集器对主动配电网局部系统进行超短期负荷预测并采集，将该负载功率发送至控制目标生成器；

步骤3、控制目标生成器根据步骤1输入的数据和步骤2的负载功率，获得计划外负载功率和储能输出功率，并采用构建目标函数和约束条件的方式，描述网侧和各分布式电源对计划外负载功率的分担比例与总费用之间的关系；

步骤4、采用局部功率协调优化器根据目标函数，采用基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法获得使总费用最大时所对应的分担比例或使总费用最小时所对应的分担比例；

步骤5、根据获得的分担比例，采用结果输出控制器获得网侧注入局部系统的功率变化量和各分布式电源的输出功率变化量，并将变化量发送至外部的功率分配器中。

步骤2所述的超短期，取值范围为5～15分钟。

步骤3所述的采用构建目标函数的方式，描述网侧和各分布式电源对计划外负载功率的分担比例与总费用之间的关系；

目标函数具体公式如下：

$\{\begin{array}{cc}\min S=C_{grid}{\mathrm{\&alpha;}}_0\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|+\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{C}_{DGi}{\mathrm{\&alpha;}}_i\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|\frac{P_{DGi}}{P_{Ni}}& {\mathrm{\&Delta;P}}_L+P_{ESS}>0\\ \max S=C_{grid}{\mathrm{\&alpha;}}_0\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|+\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{C}_{DGi}{\mathrm{\&alpha;}}_i\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|\frac{P_{DGi}}{P_{Ni}}& {\mathrm{\&Delta;P}}_L+P_{ESS}<0\end{array}---\left(1\right)$

其中，S表示功率优化调度下的总费用；C_grid表示网侧发出单位功率电能造价，C_DGi表示各分布式电源发出单位功率电能造价；ΔP_L表示计划外负载功率；P_ESS表示储能输出功率；P_Ni表示第i台分布式电源的额定容量，P_DGi表示第i台分布式电源当前输出功率，α_i表示网侧和各台分布式电源分别对计划外负载功率的分担比例，i＝0，1…n，n表示分布式电源总台数；负载增大时，ΔP_L符号为正，反之为负；储能放电时，P_ESS符号为负，反之为正；

约束条件具体如下：

1)等式约束：

$\left|{\mathrm{\&Delta;P}}_L\right|-\left|P_{ESS}\right|=\frac{P_{grid}}{{\mathrm{\&alpha;}}_0}+\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}\frac{P_{DGi}}{{\mathrm{\&alpha;}}_i}$

$\underset{i=0}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_i=\left\{\begin{array}{cc}1& \left|{\mathrm{\&Delta;P}}_L\right|\&NotEqual;\left|P_{ESS}\right|\\ 0& \left|{\mathrm{\&Delta;P}}_L\right|=\left|P_{ESS}\right|\end{array}\right.$

其中，P_grid表示网侧注入主动配电网局部系统的电能变化量；

2)不等式约束：

U_min≤U≤U_max

0≤I≤I_max

P_DGi≤P_Ni

P_ESS+≤0.2E/Δt

P_ESS-≤0.2E/Δt

其中，I表示某一支路电流值，I_max表示某一支路电流上限值，U表示某一节点电压值，U_max表示某一节点电压上限值，U_min表示某一节点电压下限值，P_ESS+表示储能瞬时放电速度，P_ESS-表示储能瞬时充电速度，E表示储能额定容量。

步骤4所述的采用局部功率协调优化器根据目标函数，采用基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法获得使总费用最大时所对应的分担比例或使总费用最小时所对应的分担比例，具体步骤如下：

步骤4-1、初始化变量；

具体包括：初始化搜索步长r₀，模仿因子c，随机生成参数β，变量维数d，d＝n+1，初始化寻优变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)，i′＝1，2，3…m，设置最大迭代代数M；

步骤4-2、判断计划外负载功率ΔP_L的绝对值是否小于等于储能输出功率P_ESS的绝对值，若是，主动配电网局部功率无需调整，方法结束；否则，执行步骤4-3，

步骤4-3、选择目标函数；

具体为：判断计划外负载功率ΔP_L与储能输出功率P_ESS之和与0的关系，若大于0，则选择使总费用最小的目标函数，若小于0，则选择使总费用最大的目标函数；

步骤4-4、将初始化的多组变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)代入所选择的目标函数中，以目标函数为适应度函数，选择其中适应度最大的解作为最优解g_best；

步骤4-5、判断相邻两次迭代最优解是否相同或迭代次数是否达到最大迭代次数，若是，则停止搜索，输出最优解向量，否则执行步骤4-6；

步骤4-6、更新搜索步长和寻优向量；

具体公式如下：

$r_{i^{\&prime;}j}^{k+1}=r_{i^{\&prime;}j}^k\frac{|{S_{x_{i^{\&prime;}}}}^k-{S_{x_{i^{\&prime;}}}}^{k-1}|}{{S_{x_{i^{\&prime;}}}}^{k-1}}+c\mathrm{\&beta;}(g_{jbest}-x_{i^{\&prime;}j})$

$x_{i^{\&prime;}j}^{k+1}=x_{i^{\&prime;}j}^k+r_{i^{\&prime;}j}^{k+1}---\left(2\right)$

其中，表示变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)中第j个变量的第k次迭代搜索步长，表示变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)中第j个变量的第k+1次迭代搜索步长，c表示模仿因子，是非零常数；β为[0，1]之间的随机数；表示粒子x_i′的第j个变量在第k次迭代中的值，表示粒子x_i′的第j个变量在第k+1次迭代中的值；是粒子x_i′第k次迭代所得目标函数值；是粒子x_i′第k-1次迭代所得目标函数值；

步骤4-7、判断是否成立，若是，则返回执行步骤4-4，否则执行步骤4-8；

步骤4-8、调整变量，令返回执行步骤4-6。

本发明优点：

1.本发明是基于主动配电网长周期经济优化运行基础上的局部功率协调控制系统，调节周期短，既可以对负荷变动进行有效的动态响应又可使系统满足全局优化经济运行；

2.本发明充分考虑了主动配电网中的分布式发电和储能在负荷不同情况变动下的协调控制策略，可以自适应调节分布式电源和网侧电源的出力，充分利用分布式电源的发电能力使其高效经济运行，同时能合理调控系统内的剩余能量；

3.本发明提出了一种基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法，可以快速精确的求解分布式电源和网侧电源的对负荷变动的分担比例系数，实现局部系统对负荷变动的快速响应，并保证系统的安全经济运行。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的主动配电网局部功率协调控制系统结构框图；

图2为本发明一种实施方式的主动配电网局部功率协调控制方法流程图；

图3为本发明一种实施方式的节点测试系统结构图；

图4为本发明一种实施方式的基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。

本发明用于主动配电网局部系统功率协调控制，在长周期全局系统优化运行的基础上进行短周期功率协调控制，对局部系统计划外负荷导致的功率波动问题进行协调控制。

本发明实施例中，如图1所示，主动配电网局部功率协调控制系统包括负荷信息采集器、控制目标生成器、局部功率协调优化器和结果输出控制器；

本发明实施例中，负荷信息采集器：对主动配电网局部系统进行周期为10分钟超短期负荷预测，然后以1分钟为周期对超短期负荷预测结果进行周期性检测，监测局部系统内负荷的变化情况，更新负荷数据；

本发明实施例中，控制目标生成器：用于根据输入的网侧注入局部网络的功率、各分布式电源当前输出功率、网侧发出单位功率电能造价、各分布式电源发出单位功率电能造价，储能设备的额定容量、各分布式电源的额定容量和负荷信息采集器发送的负载功率，获得计划外负载功率和储能输出功率，采用构建目标函数和约束条件的方式，描述网侧和各分布式电源对计划外负载功率的分担比例与总费用之间的关系；

本发明实施例中，局部功率协调优化器：用于根据控制目标生成器构建的目标函数，采用基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法获得使总费用最大时所对应的分担比例或使总费用最小时所对应的分担比例；

具体为：局部功率协调优化器接收到控制目标生成器的输入后，采用一种基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法计算网侧和各DG对计划外负荷的分担比例；局部功率协调优化器的功率协调优化原则为根据对负荷变动计算出计划外负荷之后，首先判断储能设备的充放电是否可以满足负荷变动，如果储能设备足够调节计划外负荷，则首先考虑储能设备平衡负载，保证网侧及各DG出力不变，如果储能设备不足以完成负荷平衡任务，则启动优化算法，选择相应的优化目标函数，根据网侧和各DG的电能造价以及各DG的容量裕度计算各自对应的对负荷的分担比例，在保证系统安全稳定运行的情况下使优化成本最低或最高；

本发明实施例中，结果输出控制器：用于根据获得的分担比例获得网侧注入局部系统的功率变化量和各分布式电源的输出功率变化量，并将变化量发送至外部的功率分配器中。

具体为：结果输出器根据局部功率协调优化器的计算得出的网侧和各DG对额外负荷的承担比例，计算得出网侧出力变化量和各DG出力变化量，然后结果输出到外部执行器上，通过执行器控制网侧和各DG出力变化，从而实现局部功率协调优化；本发明实施例中局部功率协调优化器采用TMS320F2812型DSP进行数据处理；

本发明实施例中，采用主动配电网局部功率协调控制系统进行的控制方法，方法流程图如图2所示，包括以下步骤：

步骤1、从上层全局优化控制中心获取网侧注入局部网络的功率P_grid、各分布式电源当前输出功率P_DGi、网侧发出单位功率电能造价C_grid和各分布式电源发出单位功率电能造价C_DGi，并通过查表的方式获得储能设备的额定容量E及各分布式电源的额定容量P_Ni，并将上述数据输入至控制目标生成器中；

本发明实施例中，如图3所示(图中Load表示负载，ESS表示储能)，结合节点测试系统对主动配电网局部功率协调控制系统进行详细说明：

上层全局优化结果如表1所示：

表1

电源名称	网侧	DG1	DG2	DG3
					出力P(kW)	100	180	220	150

网侧及各DG单位功率电能造价如表2所示：

表2

各DG额定容量如表3所示：

表3

电源名称	DG1	DG2	DG3
				额定功率PN(kW)	300	400	300

所给节点测试系统负荷信息如表4所示：

表4

负荷名称	Load1	Load2	Load3	Load4
					负荷值P(kW)	150	200	200	100

本发明实施例中，储能额定容量E＝300kW·h，荷电状态为70％。

步骤2、采用负荷信息采集器对主动配电网局部系统进行超短期负荷预测并采集，将该负载功率P_L发送至控制目标生成器；

本发明实施例中，某时刻t负荷信息采集器检测到系统内负荷为P_L＝850kW，即节点5接入一个ΔP_L＝200kW的负荷；

步骤3、控制目标生成器根据步骤1输入的数据和步骤2的负载功率，获得计划外负载功率和储能输出功率，并采用构建目标函数和约束条件的方式，描述网侧和各分布式电源对计划外负载功率的分担比例与总费用之间的关系；

本发明实施例中，控制目标生成器根据全局优化结果中网侧注入局部网络的功率P_grid、各DG当前输出功率P_DGi，使之与负载P_L相减计算得到计划外负荷ΔP_L，并根据查表所得储能设备额定功率E，依据控制目标生成的不等式约束条件计算得到P_ESS，然后根据相应的式子生成目标函数；

目标函数具体公式如下：

$\{\begin{array}{cc}\min S=C_{grid}{\mathrm{\&alpha;}}_0\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|+\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{C}_{DGi}{\mathrm{\&alpha;}}_i\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|\frac{P_{DGi}}{P_{Ni}}& {\mathrm{\&Delta;P}}_L+P_{ESS}>0\\ \max S=C_{grid}{\mathrm{\&alpha;}}_0\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|+\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{C}_{DGi}{\mathrm{\&alpha;}}_i\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|\frac{P_{DGi}}{P_{Ni}}& {\mathrm{\&Delta;P}}_L+P_{ESS}<0\end{array}---\left(1\right)$

其中，S表示功率优化调度下的总费用；C_grid表示网侧发出单位功率电能造价，C_DGi表示各分布式电源发出单位功率电能造价；ΔP_L表示计划外负载功率；P_ESS表示储能输出功率；P_Ni表示第i台分布式电源的额定容量，P_DGi表示第i台分布式电源当前输出功率，α_i表示网侧和各台分布式电源分别对计划外负载功率的分担比例，i＝0，1…n，n表示分布式电源总台数；负载增大时，ΔP_L符号为正，反之为负；储能放电时，P_ESS符号为负，反之为正；

约束条件具体如下：

1)等式约束：

$\left|{\mathrm{\&Delta;P}}_L\right|-\left|P_{ESS}\right|=\frac{P_{grid}}{{\mathrm{\&alpha;}}_0}+\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}\frac{P_{DGi}}{{\mathrm{\&alpha;}}_i}$

$\underset{i=0}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_i=\left\{\begin{array}{cc}1& \left|{\mathrm{\&Delta;P}}_L\right|\&NotEqual;\left|P_{ESS}\right|\\ 0& \left|{\mathrm{\&Delta;P}}_L\right|=\left|P_{ESS}\right|\end{array}\right.$

其中，P_grid表示网侧注入主动配电网局部系统的电能变化量；

2)不等式约束：

U_min≤U≤U_max

0≤I≤I_max

P_DGi≤P_Ni

P_ESS+≤0.2E/Δt

P_ESS-≤0.2E/Δt

其中，I表示某一支路电流值，I_max表示某一支路电流上限值，U表示某一节点电压值，U_max表示某一节点电压上限值，U_min表示某一节点电压下限值，P_ESS+表示储能瞬时放电速度，P_ESS-表示储能瞬时充电速度，E表示储能额定容量；

步骤4、采用局部功率协调优化器根据目标函数，采用基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法获得使总费用最大时所对应的分担比例和使总费用最小时所对应的分担比例α_i(i＝0，1…n)；流程图如图4所示，具体步骤如下：

步骤4-1、初始化变量；

具体包括：初始化搜索步长r₀＝0.001，模仿因子c＝2，随机生成参数β∈[0，1]，变量维数d＝4，d＝n+1，初始化寻优变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)，i′＝1，2，3…10，设置最大迭代代数M＝50；

步骤4-2、判断|ΔP_L|是否小于等于|P_ESS|，若是，主动配电网局部功率无需调整，方法结束；否则，执行步骤4-3，

步骤4-3、选择目标函数；

具体为：判断计划外负载功率ΔP_L与储能输出功率P_ESS之和与0的关系，若大于0，则选择使总费用最小的目标函数，若小于0，则选择使总费用最大的目标函数；

步骤4-4、将初始化的多组变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)代入所选择的目标函数中，以目标函数为适应度函数，选择其中适应度最大的解作为最优解g_best；

步骤4-5、判断相邻两次迭代最优解是否相同或迭代次数是否达到最大迭代次数，若是，则停止搜索，输出最优解向量，否则执行步骤4-6；

步骤4-6、更新搜索步长和寻优向量；

具体公式如下：

$r_{i^{\&prime;}j}^{k+1}=r_{i^{\&prime;}j}^k\frac{|{S_{x_{i^{\&prime;}}}}^k-{S_{x_{i^{\&prime;}}}}^{k-1}|}{{S_{x_{i^{\&prime;}}}}^{k-1}}+c\mathrm{\&beta;}(g_{jbest}-x_{i^{\&prime;}j})$

$x_{i^{\&prime;}j}^{k+1}=x_{i^{\&prime;}j}^k+r_{i^{\&prime;}j}^{k+1}---\left(2\right)$

其中，表示变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)中第j个变量的第k次迭代搜索步长，表示变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)中第j个变量的第k+1次迭代搜索步长，c表示模仿因子，是非零常数；β为[0，1]之间的随机数；表示粒子x_i′的第j个变量在第k次迭代中的值，表示粒子x_i′的第j个变量在第k+1次迭代中的值；是粒子x_i′第k次迭代所得目标函数值；是粒子x_i′第k-1次迭代所得目标函数值；

步骤4-7、判断是否成立，若是，则返回执行步骤4-4，否则执行步骤4-8；

步骤4-8、调整变量，令返回执行步骤4-6；

本发明实施例中，算法满足终止迭代条件后，输出最优解向量(0.1172，0.2653，0.2613，0.3664)；

步骤5、根据获得的分担比例，采用结果输出控制器获得网侧注入局部系统的功率变化量ΔP_grid和各分布式电源DG的输出功率变化量ΔP_DGi，并将变化量发送至外部的功率分配器中。

本发明实施例中，将最优解向量输入到结果输出器进行功率分配，最终得到协调优化控制结果，即DG1增加出力37.14Kw，DG2增加出力36.58Kw，DG3增加出力51.30Kw，网侧增加出力16.41Kw，这样即可快速是系统有功功率恢复平衡。

Claims (5)

1.一种主动配电网局部功率协调控制系统，其特征在于，该系统包括负荷信息采集器、控制目标生成器、局部功率协调优化器和结果输出控制器，其中，

负荷信息采集器：用于对主动配电网局部系统进行超短期负荷预测，并采集主动配电网局部系统负载功率，将该负载功率发送至控制目标生成器；

控制目标生成器：用于根据输入的网侧注入局部网络的功率、各分布式电源当前输出功率、网侧发出单位功率电能造价、各分布式电源发出单位功率电能造价，储能设备的额定容量、各分布式电源的额定容量和负荷信息采集器发送的负载功率，获得计划外负载功率和储能输出功率，采用构建目标函数和约束条件的方式，描述网侧和各分布式电源对计划外负载功率的分担比例与总费用之间的关系；

局部功率协调优化器：用于根据控制目标生成器构建的目标函数，采用基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法获得使总费用最大时所对应的分担比例或使总费用最小时所对应的分担比例；

结果输出控制器：用于根据获得的分担比例获得网侧注入局部系统的功率变化量和各分布式电源的输出功率变化量，并将变化量发送至外部的功率分配器中。

2.采用权利要求1所述的主动配电网局部功率协调控制系统进行的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、从上层全局优化控制中心获取网侧注入局部网络的功率、各分布式电源当前输出功率、网侧发出单位功率电能造价和各分布式电源发出单位功率电能造价，并通过查表的方式获得储能设备的额定容量及各分布式电源的额定容量，并将上述数据输入至控制目标生成器中；

步骤2、采用负荷信息采集器对主动配电网局部系统进行超短期负荷预测并采集，将该负载功率发送至控制目标生成器；

步骤3、控制目标生成器根据步骤1输入的数据和步骤2的负载功率，获得计划外负载功率和储能输出功率，并采用构建目标函数和约束条件的方式，描述网侧和各分布式电源对计划外负载功率的分担比例与总费用之间的关系；

步骤4、采用局部功率协调优化器根据目标函数，采用基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法获得使总费用最大时所对应的分担比例或使总费用最小时所对应的分担比例；

步骤5、根据获得的分担比例，采用结果输出控制器获得网侧注入局部系统的功率变化量和各分布式电源的输出功率变化量，并将变化量发送至外部的功率分配器中。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，步骤2所述的超短期，取值范围为5～15分钟。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，步骤3所述的采用构建目标函数和约束条件的方式，描述网侧和各分布式电源对计划外负载功率的分担比例与总费用之间的关系；

目标函数具体公式如下：

$\{\begin{array}{cc}\min S=C_{grid}{\mathrm{\&alpha;}}_0\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|+\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{C}_{DGi}{\mathrm{\&alpha;}}_i\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|\frac{P_{DGi}}{P_{Ni}}& {\mathrm{\&Delta;P}}_L+P_{ESS}>0\\ \max S=C_{grid}{\mathrm{\&alpha;}}_0\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|+\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{C}_{DGi}{\mathrm{\&alpha;}}_i\left|\right|{\mathrm{\&Delta;P}}_L|-|P_{ESS}\left|\right|\frac{P_{DGi}}{P_{Ni}}& {\mathrm{\&Delta;P}}_L+P_{ESS}<0\end{array}---\left(1\right)$

其中，S表示功率优化调度下的总费用；C_grid表示网侧发出单位功率电能造价，C_DGi表示各分布式电源发出单位功率电能造价；ΔP_L表示计划外负载功率；P_ESS表示储能输出功率；P_Ni表示第i台分布式电源的额定容量，P_DGi表示第i台分布式电源当前输出功率，α_i表示网侧和各台分布式电源分别对计划外负载功率的分担比例，i＝0，1…n，n表示分布式电源总台数；负载增大时，ΔP_L符号为正，反之为负；储能放电时，P_ESS符号为负，反之为正；

约束条件具体如下：

1)等式约束：

$\left|{\mathrm{\&Delta;P}}_L\right|-\left|P_{ESS}\right|=\frac{P_{grid}}{{\mathrm{\&alpha;}}_0}+\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}\frac{P_{DGi}}{{\mathrm{\&alpha;}}_i}$

$\underset{i=0}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_i=\left\{\begin{array}{cc}1& \left|{\mathrm{\&Delta;P}}_L\right|\&NotEqual;\left|P_{ESS}\right|\\ 0& \left|{\mathrm{\&Delta;P}}_L\right|=\left|P_{ESS}\right|\end{array}\right.$

其中，P_grid表示网侧注入主动配电网局部系统的电能变化量；

2)不等式约束：

U_min≤U≤U_max

0≤I≤I_max

P_DGi≤P_Ni

P_ESS+≤0.2E/Δt

P_ESS-≤0.2E/Δt

其中，I表示某一支路电流值，I_max表示某一支路电流上限值，U表示某一节点电压值，U_max表示某一节点电压上限值，U_min表示某一节点电压下限值，P_ESS+表示储能瞬时放电速度，P_ESS-表示储能瞬时充电速度，E表示储能额定容量。

5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，步骤4所述的采用局部功率协调优化器根据目标函数，采用基于目标反馈优化搜索的快速收敛算法获得使总费用最大时所对应的分担比例或使总费用最小时所对应的分担比例，具体步骤如下：

步骤4-1、初始化变量；

具体包括：初始化搜索步长r₀，模仿因子c，随机生成参数β，变量维数d，d＝n+1，初始化寻优变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)，i′＝1，2，3…m，设置最大迭代代数M；

步骤4-2、判断计划外负载功率ΔP_L的绝对值是否小于等于储能输出功率P_ESS的绝对值，若是，主动配电网局部功率无需调整，方法结束；否则，执行步骤4-3，

步骤4-3、选择目标函数；

具体为：判断计划外负载功率ΔP_L与储能输出功率P_ESS之和与0的关系，若大于0，则选择使总费用最小的目标函数，若小于0，则选择使总费用最大的目标函数；

步骤4-4、将初始化的多组变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)代入所选择的目标函数中，以目标函数为适应度函数，选择其中适应度最大的解作为最优解g_best；

步骤4-5、判断相邻两次迭代最优解是否相同或迭代次数是否达到最大迭代次数，若是，则停止搜索，输出最优解向量，否则执行步骤4-6；

步骤4-6、更新搜索步长和寻优向量；

具体公式如下：

$r_{i^{\&prime;}j}^{k+1}=r_{i^{\&prime;}j}^k\frac{|{S_{x_{i^{\&prime;}}}}^k-{S_{x_{i^{\&prime;}}}}^{k-1}|}{{S_{x_{i^{\&prime;}}}}^{k-1}}+c\mathrm{\&beta;}(g_{jbest}-x_{i^{\&prime;}j})$

$x_{i^{\&prime;}j}^{k+1}=x_{i^{\&prime;}j}^k+r_{i^{\&prime;}j}^{k+1}---\left(2\right)$

其中，表示变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)中第j个变量的第k次迭代搜索步长，表示变量x_i′＝(α_i′0，α_i′1，α_i′2…α_i′n)中第j个变量的第k+1次迭代搜索步长，c表示模仿因子，是非零常数；β为[0，1]之间的随机数；表示粒子x_i′的第j个变量在第k次迭代中的值，表示粒子x_i′的第j个变量在第k+1次迭代中的值；是粒子x_i′第k次迭代所得目标函数值；是粒子x_i′第k-1次迭代所得目标函数值；

步骤4-7、判断是否成立，若是，则返回执行步骤4-4，否则执行步骤4-8；

步骤4-8、调整变量，令返回执行步骤4-6。