CN106253347B - 一种电力网络的控制方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例公开了一种电力网络的控制方法、装置及系统,涉及电力领域,用以改善现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。该方法包括:N个微网分成M个微网组,每一微网与N个微网中至少一个其他微网通过联络线相连接,每个微网组通过一个公共连接点PCC与电网供电线路连通;网络调度装置获取微网组的PCC的实时功率;若PCC的实时功率大于PCC的最大功率阈值,则网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令,和/或,若PCC的实时功率小于PCC的最小功率阈值,则网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域,尤其涉及一种电力网络的控制方法、装置及系统。
背景技术
分布式能源以其高效、清洁、灵活等特点,可与传统能源方式互为补充。微网(micro-grid),又叫微型电网、微电网,是分布式能源的一种重要利用方式,是一种主要由负荷和产能设备(主要包含分布式发电设备)共同组成的系统。微网既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。
参考图1所示,与电网并网运行的微网即是并网型微网,其特点为内部有产能设备和负荷,与电网通过公共连接点(也叫公共联结点,可简称PCC:point of commoncoupling)连通。
并网型微网在PCC以下的内部主要进行电能的生产和消费平衡,通常工作在自发自用状态,不足的部分电力由电网进行补充,并不向电网反送电力。由于微网反送电力可能带有间歇性和自由性,会影响区域电网的电压波动等问题,故而通常电网限制了微网反送电流的情况发生。这样并网型微网为了满足供需平衡就可能会存在以下两种情况:一种情况是为了不向电网反送电力,就会在一定程度上限制了微网内部产能设备的运行,例如在光照条件好且负荷低的时间段,会造成部分光伏发电弃用,而类似燃气发电机等设备的工作在停机或非额定输出状态下等情况的发生,导致运行效率低,年可利用小时数降低等使产能设备利用率低的问题。另一种情况是需要电网向并网型微网提供大量电力,尤其是当负荷过多,即微网内部产能远小于负荷,就会导致并网型微网对电网的需求量大。
发明内容
本发明的实施例提供一种控制电力网络的方法、装置及系统,为改善现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题,而提供了一种新的电力网络,并提供该电力网络中微网功率的控制方案。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法,所述电力网络包括:N个微网,每一所述微网与所述N个微网中至少一个其他微网通过联络线相连接,所述联络线上设置有联络线开关,所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开;所述N个微网分成M个微网组,每组的各微网通过所述联络线连通,每个微网组通过一个公共连接点PCC与电网供电线路连通,其中N≥2,1≤M≤N;
所述控制方法包括:
针对每个所述微网组,网络调度装置获取所述微网组的PCC的实时功率;
若所述PCC的实时功率大于所述PCC的最大功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率;
和/或,若所述PCC的实时功率小于所述PCC的最小功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令,所述第二控制命令用于减小所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率。
优选的,所述网络调度装置向所述微网组的各个微网控制装置发送第一控制命令;和/或,所述网络调度装置向所述微网组的各个微网控制装置发送第二控制命令。
可选的,所述网络调度装置获取所述微网组中各个微网的功率提升能力和功率降低能力;所述第一控制命令具体用于指示增大所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的增大值A1,或减小所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的减小值A1,其中,所述A1由第一公式得到;和/或,所述第二控制命令具体用于指示减小所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的减小值A2,或增大所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的增大值A2,其中,所述A2由第二公式得到;
其中,所述第一公式为:A1=C1*D1;所述第二公式为:A2=C2*D2;其中,所述C1为所述PCC的实时功率与所述PCC的最大功率阈值的差值,所述C2为所述PCC的实时功率与所述PCC的最小功率阈值的差值,所述D1为所述微网的功率提升能力与所述微网组所有微网的功率提升能力之和的比值,所述D2为所述微网的功率降低能力与所述微网组所有微网的功率降低能力之和的比值。
可选的,所述网络调度装置通过第三公式计算得到所述PCC的最大功率阈值Pmax,所述第三公式为:Pmax=E1*F1,其中,所述E1为所述微网组中所有微网的线路容量之和,所述F1为区间(0,1]上的任意值;和/或,所述网络调度装置通过第四公式计算得到所述PCC的最小功率阈值Pmin,所述第四公式为:Pmin=E2*F2,其中,所述E2为所述微网组的PCC所在线路的容量,所述F2为区间(0,1]上的任意值。
第二方面,本发明实施例提供了一种网络调度装置,用于控制电力网络,所述电力网络为第一方面所述的电力网络,针对每个所述微网组,该装置包括:
获取单元,用于网络调度装置获取所述微网组的PCC的实时功率;
发送单元,用于若所述获取单元获取的所述PCC的实时功率大于所述PCC的最大功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率;和/或,若所述获取单元获取的所述PCC的实时功率小于所述PCC的最小功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令,所述第二控制命令用于减小所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率。
第三方面,本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法,所述电力网络为第一方面所述的电力网络;
所述控制方法包括:
微网控制装置接收所述网络调度装置发送的控制命令,所述控制命令包括:第一控制命令或第二控制命令,其中,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率,所述第二控制命令用于减小所述微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率;
执行所述第一控制命令或第二控制命令,以控制所述微网的功率。
可选的,所述微网控制装置向所述网络调度装置发送所述微网的功率提升能力和功率降低能力;所述第一控制命令具体用于指示增大所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的增大值A1,或减小所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的减小值A1,其中,所述A1由第一公式得到;和/或,所述第二控制命令具体用于指示减小所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的减小值A2,或增大所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的增大值A2,其中,所述A2由第二公式得到;
其中,所述第一公式为:A1=C1*D1;所述第二公式为:A2=C2*D2;其中,所述C1为所述PCC的实时功率与所述PCC的最大功率阈值的差值,所述C2为所述PCC的实时功率与所述PCC的最小功率阈值的差值,所述D1为所述微网的功率提升能力与所述微网组所有微网的功率提升能力之和的比值,所述D2为所述微网的功率降低能力与所述微网组所有微网的功率降低能力之和的比值。
可选的,所述执行所述第一控制命令包括:增大储能设备的放电功率、减小储能设备的充电功率、增大发电设备的发电功率中的至少一种;
所述执行所述第二控制命令包括:减小储能设备的放电功率、增大储能设备的充电功率、减小发电设备的发电功率中的至少一种。
第四方面,本发明实施例提供了一种微网控制装置,用于控制电力网络,所述电力网络为第一方面所述的电力网络,该装置包括:
接收单元,用于微网控制装置接收所述网络调度装置发送的控制命令,所述控制命令包括:第一控制命令或第二控制命令,其中,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率,所述第二控制命令用于减小所述微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率;
执行单元,用于执行所述接收单元接收的所述第一控制命令或第二控制命令,以控制所述微网的功率。
第五方面,一种电力网络的控制系统,所述电力网络为第一方面所述的电力网络,该控制系统包括:第二方面所述的网络调度装置和第四方面所述的微网控制装置。
本发明实施例提供了一种电力网络、电力网络的控制方法、装置及系统。电力网络是将多个微网联合运行,再与电网并网的电力网络。微网之间通过联络线连接,联络线上设有联络线开关,联络线开关控制着相连的微网的连通和断开,连通的微网之间可以进行能量交换。网络调度装置获取各微网组的PCC的实时功率,并将PCC的实时功率与PCC的功率最大阈值和/或PCC的功率最小阈值比较,向微网的微网控制装置发送控制命令,从而使各微网组的PCC的实时功率保持在一定的区间范围内。具体的网络调度装置根据一微网组PCC的实时功率参数大于PCC的功率最大阈值,可知该微网组对电网的需求量大,因此向微网组中的至少一个微网发送第一控制命令来增大微网的反向功率或者减小微网的正向功率,从而增大产能设备利用率,降低该微网组向电网的容量需求,使电网的峰值压力降低,且使该微网组大容量并网的功率波动性更小,利于电网稳定。和/或,网络调度装置根据一微网组PCC的实时功率参数小于PCC的功率最小阈值,可知该微网组对电网的需求很小,而且该微网组PCC有可能会发生功率反向,因此向微网组中的至少一个微网发送第二控制命令来减小微网的反向功率或者增大微网的正向功率,从而适当增大该微网组对电网的需求,可以降低该微网组向电网反送电力的几率,利于电网稳定。从而通过对上述电力网络的各微网能量交换的控制,改善了现有技术中产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的一种单一并网型微网结构示意图;
图2为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之一;
图3为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之二;
图4为本发明实施例提供的一种电力网络的控制系统图;
图5为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之三;
图6为本发明实施例提供的电力网络的控制方法的流程图之一;
图7为本发明实施例提供的电力网络的控制方法的流程图之二;
图8为本发明实施例提供的一种用数轴来划分功率区间示意图;
图9为本发明实施例提供的一种电力网络的控制流程图;
图10为本发明实施例提供的电力网络的控制装置的框图之一;
图11为本发明实施例提供的电力网络的控制装置的框图之二;
图12为本发明实施例提供的一种电力网络的控制系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。
另外,本发明实施例中术语“系统”和“网络”在本发明实施例中常被可互换使用。本发明实施例中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本发明实施例中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
现有技术中单一并网型微网是独立运行的,但由于受到PCC点功率不允许从一级微网流向电网的限制,从而导致微网的发电设备的发电量受限,或需要大量增加储能设备。这种做法会偏离微网的实际需求,或使得微网的投资成本和运营成本都升高。因此在本发明实施例中为了解决上述问题提供了一种新型电力网络。参考图2,在该新的电力网络中,本发明实施例将多个微网进行联络线连接,形成联合的并网型微网,当多个微网进行联合运行时,由于微网之间产用能的规律不同,将形成网络互补效应。需要说明,在以下的实施例描述中,一级微网即是指单个微网,二级微网即是指将由多个一级微网连接形成的并网型微网。
首先介绍本发明实施例提供的电力网络,该电力网络是由N个微网组成的,其中N≥2。本实施例中以N=3为例,参考图2,该电力网络是由1号微网、2号微网、3号微网这3个一级微网联合组成的一个二级微网。
具体的,每一微网以1号微网为例包括:通过变压设备11连接的第一母线(bus)12和第二母线13。第一母线12连接变压设备11的低压侧,示例的为0.4kV低压母线,而第二母线13连接变压设备11的高压侧,示例的为10kV高压母线。其中,第一母线12用于连接产能设备和负荷。微网中的产能设备主要包括分布式发电设备和储能设备,分布式发电设备根据使用技术的不同,可分为热电冷联产发电、内燃机组发电、燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池等;储能设备主要包括储能电池;负荷主要是指用电线路。其中,发电设备和储能设备例如可以是不同的设备,两者相连,使得发出电能可以存储于储能设备中;两者还可以作为一个整体装置而存在,此时储能设备可以作为发电设备中的一个部件。为了方便描述和理解,在本发明实施例的附图中光伏发电设备、热电联供(燃气三联供)、储能设备代表产能设备;用电线路代表负荷。
每一微网中的第二母线13通过联络线14与N个微网中至少一个其他微网的第二母线13相连接;也就是说,在同一个二级微网中不存在不与任何微网通过联络线连接的一级微网。示例的,参考图2所示,对于1号微网而言,1号微网与2号微网通过联络线14相连接;对于3号微网而言,3号微网与2号微网通过联络线14相连接;对于2号微网而言,2号微网分别与1号微网、3号微网通过联络线14相连接。示例的,联络线14为10kV高压电缆。联络线14上设置有联络线开关,该联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开。
需要说明,本文中的“连接”与“连通”的区别:“连接”指相连但不一定相通,即不一定有电流流过;“连通”指相连并且相通,有电流流过。例如:连接在一起的两个微网,是指两个微网用联络线连在一起,但联络线上的开关可能处于合闸状态也可能处于分闸状态;连通的两个微网,是指两个微网用联络线连在一起,且联络线上的开关处于合闸状态。
可选的,联络线14可以是公共的,被3个以上的微网共用。参考图3所示,所有微网通过一条公共的联络线连接在一起。联络线14连接每个微网第二母线的部分有联络线开关,用于控制该微网与其他微网的连通或断开。
优选的,联络线14是独立的,仅被两个微网所用。参考图2所示,每相连的两个微网通过一条独立的联络线连接,独立的联络线是指该联络线仅用于连接两个微网,而不与其他微网连接。可选的,联络线14的至少一端设置有联络线开关,需要说明的是,这里联络线的一端不是指联络线的端点,而是在联络线上靠近微网第二母线13的部分上,此时该联络线开关属于其靠近的第二母线13所在的微网,其分闸和合闸可由该微网的微网控制装置来控制;哪一端设置有联络线开关并不代表其物理位置,而是表明该联络线开关属于哪个微网。例如联络线14上靠近2号微网第二母线13的部分上的联络线开关17,该联络线开关17属于2号微网,可由2号微网的微网控制装置控制联络线开关17的分闸和合闸。这样独立的联络线,并且至少一端设置有联络线开关可以很灵活的控制两个微网之间的连通或断开,而不影响这两个微网与其他微网之间的连通或断开。
优选的,联络线的两端分别设置有联络线开关。例如联络线14上的联络线开关17和联络线开关18,此时联络线开关17的分闸和合闸可由2号微网的微网控制装置来控制,联络线开关18的分闸和合闸可由1号微网的微网控制装置来控制。这样可以使相连的两个微网中任一个微网可通过控制联络线开关的分闸或合闸来控制这两个微网的断开,从而可以使控制更灵活。
该电力网络中的N个微网分成M个微网组,1≤M≤N,每组的各微网通过联络线连通,微网组中的不同微网之间可以进行能量的交换。这里的分组并非是一成不变的,随着微网间是否连通状态的改变,微网组的划分也随之改变。本实施例中将二级微网中相互连通多个(至少两个)一级微网的组合称为一个微网组,也可以将二级微网中不与任何其他微网连通的一个一级微网称为一个微网组。
为了使得每个微网组都是并网型的,每个微网组通过公共连接点PCC与电网供电线路连通。优选的,本实施例需要每个微网组中至少有一个微网通过公共连接点PCC处的接入开关15连接至电网供电线路。且每组中仅有一个接入开关与所述电网供电线路连通,以便于对一个微网组的控制。
本发明实施例所提供的二级微网中可以有一个或多个微网组,同一个微网组中的不同微网之间由于依靠联络线连通,因此就可以通过该联络线进行能量的交换,即某些一级微网的富余电量可以反送到二级微网,供给其他一级微网使用。微网组中至少有一个微网通过接入开关连接至电网供电线路,即一个微网组中可以有多于一条的电网供电线路,但不同的电网供电线路由于频率相位不一定完全相同,不能同时向同一个微网组供电,因此每个微网组有且仅有一条电网供电线路连通,为微网供电,该微网组的其他电网供电线路断开,处于备用的状态。
例如图2所示的二级微网,将1号、2号、3号微网的联络线开关都合闸,则组成一个微网组。这个微网组与两条电网供电线路连接,即一条是1号微网通过接入开关15与电网供电线路相连接,另一条是3号微网通过接入开关15与电网供电线路相连接。其中1号微网相连的电网供电线路为这个微网组的主供电线路,而3号微网相连的电网供电线路为这个微网组的备用供电线路。如果一个微网组中有多条电网供电线路,则优选的可以通过计算整个微网组对电网的电量需求,选择一条满足条件的作为主供电线路,需要满足的条件是整个微网组对电网的电量需求不能超过这条供电线路上的负荷阈值。如果有多条电网供电线路满足条件,则可选满足条件的电网供电线路中的任一条作为主供电线路。一个微网组如果有多条电网供电线路,就可以当其中一条电网供电线路出现故障,或不能满足上述条件时,或各微网长期供需关系改变以至于需要改变网络拓扑时,则备用供电线路就可以成为主用供电线路,使控制更灵活。而且每个微网组仅一个PCC处接入开关与电网连通,降低了电网的管理难度;本实施例中示例的该微网组与主供电线路连通,即1号微网的接入开关15合闸,3号微网的接入开关15分闸。
基于上述各微网之间、以及微网和电网所假设的连接关系,根据各微网的箭头方向可知,2号微网有富余的电量,1号微网和3号微网电量短缺,则2号微网将富余电量反送到二级微网,供给1号微网和3号微网使用,若1号微网和3号微网电量还不足,则由电网(即主供电线路)提供。这样可以无需降低2号微网的分布式发电设备的发电量,提高分布式发电设备利用率;同时3个一级微网联合运行降低了整体对电网的需求量。
优选的,本发明实施例提供的电力网络中的每一微网还包括:位于第一母线和第二母线之间的变压设备高压侧开关。在本发明实施例中变压设备可以是变压器,变压设备高压侧开关可以是当第一母线与第二母线之间仅有一个变压设备时,如图2所示的在1号微网中位于第一母线12和第二母线13之间的变压设备高压侧开关16;变压设备高压侧开关也可以是当第一母线与第二母线之间有多个变压设备时,在第一母线与第二母线之间驳接多个变压设备的共用上级总开关。变压设备高压侧开关的作用是当微网组的多个微网中的一个发生严重故障,如线路短路、或发电设备失控等严重故障会波及其他微网时,可以通过仅断开该微网的变压设备高压侧开关来隔离该微网,不需要改变其他开关的状态,从而使其他微网不受影响。同时这种方法相比于将该微网的联络线开关都分闸,可能还会进一步影响到某些PCC处的接入开关的状态而言,控制更简单,对装置的损害越小。
本发明实施例提供了一种电力网络,将多个一级微网通过联络线连接,组成二级微网,由于各一级微网的产能和负荷的规律不同,则可以互相提供备用电量。也就是说,可以在二级微网中允许一级微网反送电力,从而可克服单一并网型微网的供需互动瓶颈,大幅度提高微网内产能设备的利用水平,尤其是提高了光伏发电、风能发电等分布式发电设备的利用水平。
其次,针对上述电力网络,本实施例还提供了一种电力网络的控制系统,该控制系统包括:N个微网控制装置,与N个微网控制装置相连的网络调度装置,其中,N≥2,与网络调度装置相连的网络运营装置,以及与每个微网控制装置相连的设备级控制器。其中,设备级控制器包括储能设备的控制器、各发电设备的控制器等。
本实施例中以三个微网组成的电力网络为例,参考图4,该电力网络的控制系统包括3个微网控制装置,即1号微网控制装置、2号微网控制装置和3号微网控制装置;以及与3个微网控制装置相连的网络调度装置。其中,各微网控制装置通过控制各设备级控制器来完成其对控制的微网的内部管理,并受控于二级微网的网络调度装置。网络调度装置作为二级微网的管理系统,用于完成和电网的接口(与电网连通的接入开关)控制,以及对各微网的调度指令。例如:各微网之间的整体调度、以及微网组与哪个电网供电线路连通的控制由网络调度装置完成;各微网产能设备和负荷的控制可以由各自的微网控制装置完成。
参考图4所示,本发明实施例中网络运营装置与网络调度装置相连。网络调度装置将二级微网的运行数据发送至网络运营装置,开展网络运营管理。网络运营装置用于针对N个微网执行用户管理、计量及交易支付管理、设备资产管理、运营决策中的至少一个。微网间不断发生能量的双向交换,而微网通常属于不同的业主或结算单位,故而需要对能量的实时交换量进行统计,产生账单。网络运营装置根据网络调度装置发送的数据,不断更新统计数据。
再次,本发明实施例需要对电力网络中的功率进行控制(调节),为了清楚本申请中电能(电流/功率)的方向以及符号的含义,在本实施例中做出以下规定:
本发明实施例提供的电力网络的电流/功率采集点主要是二级微网并入电网的并网点(可以是PCC)和一级微网并入二级微网的并网点(可以是变压设备高压侧开关位置,简称微网并网点)。
电流/功率的正负:一般规定电流流入母线为负,电流流出母线为正。那么功率也是一样的,功率流入母线为负,功率流出母线为正。需要说明的是:在本发明实施例的附图中,箭头方向都代表了电流/功率的流向。示例的参考图5所示二级微网中,1号微网、2号微网、3号微网这3个微网连通组成一个微网组。电网及3个微网中电流/功率的流向如图中箭头方向所示。那么可知此时在1号微网PCC采集到的电流/功率是负的,当方向与当前方向相反时,则电流/功率是正的;而在1号微网并网点采集到的电流/功率是正的,在2号微网并网点采集到的电流/功率是负的。
电流/功率的正方向、反方向:PCC的电流/功率的正方向是指从电网线路向二级微网注入电能的方向,即图5中当前1号微网PCC处电流/功率的方向为正方向,与图5中当前方向相反的方向为PCC的电流/功率的反方向。同样的,并网点的电流/功率的正方向是指二级微网向一级微网注入电能的方向,即图5中当前1号微网并网点处电流/功率的方向为正方向;当前2号微网并网点处电流/功率的方向为反方向。
可见,由于二级微网采集点(PCC)和一级微网采集点(微网并网点)位置的不同,导致了同样为正方向,电流/功率的正负相反。例如:图5中1号微网PCC的电流/功率方向为正方向,但电流/功率是负的;1号微网并网点电流/功率方向也为正方向,但电流/功率是正的。需要说明的是:以下为了便于描述,正方向简称正向,反方向简称反向,电流/功率反向、反向电流/功率、反送电力等的含义是电流/功率是反方向的,电流/功率正向、正向电流/功率等的含义是电流/功率是正方向的。
实施例一
本发明实施例提供了一种针对上述电力网络的控制方法,参考图6所示,具体步骤包括:
S601、针对每个微网组,网络调度装置获取微网组的PCC的实时功率。
由于本实施例中规定了功率/电流的正反方向和正负符号,因此,当一级微网的并网点的有功功率、无功功率、电流是正值时,则表示功率/电流正向的,此时功率/电流从二级微网流向一级微网;当微网的并网点的功率/电流是负值时,则表示功率/电流是反向的,此时功率/电流从一级微网流向二级微网。而PCC的功率通常不能反向,所以微网组的PCC的实时功率参数始终是正向的,由于此时是流入微网母线,因此用负值表示。
示例的,参考图5所示,1号微网、2号微网、3号微网3个微网用联络线连接组成一个二级微网,现将1号微网和2号微网之间的联络线开关合闸,2号微网和3号微网之间的联络线开关合闸,则三个微网连通组成一个微网组联合运行。其中1号、3号微网并网点的电流/功率方向为正向,2号微网并网点的电流/功率方向为反向,那么从2号微网流出的反向电流/功率,则可以被1号微网和/或3号微网吸收。微网组中某些微网的反向功率被其他微网所吸收,微网组中哪个微网有反向功率或者有几个微网有反向功率不受约束。也就是说,当图5所示的微网组中2号微网和3号微网电流/功率反向,1号微网电流/功率仍为正向时,那么2号微网、3号微网的反向电流/功率也可以被1号微网所吸收。本实施例中优选的,任一微网组不向电网返送电能,因此任一微网组中各微网并网点的反向电流/功率的总和不大于正向电流/功率的总和,当然,一微网组中各微网并网点的反向电流/功率的总和可以是0,此时这个微网组中各微网并网点的电流/功率均为正向。
网络调度装置要获取微网组的PCC的实时功率,需要说明的是:微网的PCC的实时功率可以是微网的PCC的有功功率,也可以是无功功率,或也可以是电流,电流*电压即为功率,在本发明实施例中为了便于描述统一用微网的PCC的实时功率来表示。
网络调度装置还要获取微网组中各个微网并网点的功率提升能力和功率降低能力,简称微网的功率提升能力和功率降低能力。微网并网点的功率等于微网内负荷的负荷功率绝对值与产能设备的产能功率绝对值的差值,由于负荷基本是不可调节的,因此微网并网点的功率提升能力和功率降低能力分别是指微网内产能设备的产能功率的增大和减小。也就是说若要增大微网并网点的正向功率或减小微网并网点的反向功率,则要减小微网内产能设备的产能功率,即要用微网并网点功率降低能力计算;若要减小微网并网点的正向功率或增大微网并网点的反向功率,则要增大微网内产能设备的产能功率,即要用微网并网点功率提升能力计算。
网络调度装置还要获取PCC的最大功率阈值Pmax和PCC的最小功率阈值Pmin。其中,网络调度装置可以根据实际经验设定相应的Pmax和Pmin。例如:可以是工作人员通过与网络调度装置的交互界面输入Pmax和Pmin;进一步的,可以每隔一段时间调节一次(重新输入一次)。又例如:还可以在网络调度装置中预先存储多个Pmax和Pmin的组合,使得每隔一段时间从预先存储的多个Pmax和Pmin的组合中选择一个组合,其中选择的方式可以是任选一个,还可以是根据预设的规则从中选择。优选的,网络调度装置可以通过第三公式计算得到PCC的最大功率阈值Pmax,网络调度装置通过第四公式计算得到PCC的最小功率阈值Pmin。其中,第三公式为:Pmax=E1*F1,其中,E1为微网组中所有微网的线路容量(一级微网并网点的线路容量)之和,F1为区间(0,1]上的任意值,优选的F1为区间[0.6,0.9]上的任意值;第四公式为:Pmin=E2*F2,其中,E2为微网组的PCC所在线路的容量,F2为区间(0,1]上的任意值,优选的F2为区间[0.05,0.2]上的任意值。当然,网络调度装置可以只计算得到PCC的最大功率阈值Pmax,网络调度装置也可以只计算得到PCC的最小功率阈值Pmin,而另一个可以根据实际经验预先设定。
如果要通过计算得到Pmax和Pmin,网络调度装置还要获取微网组中各微网的线路容量,和/或,微网组的PCC所在线路的容量。其中PCC所在线路的容量、微网的线路容量可以是网络调度装置接收微网控制装置发送的;也可以是网络调度装置在某次接收之后存储下来,在二级微网不改变网络拓扑的前提下,从存储空间中调用的;但如果二级微网的网络拓扑改变,网络调度装置必须重新接收微网控制装置发送的PCC所在线路的容量、微网的线路容量。
需要说明的是:网络调度装置可以同时获取微网组的PCC的实时功率、微网的功率提升能力、功率降低能力、微网的线路容量、微网组的PCC所在线路的容量这些参数,也可以分别获取这些参数,例如当需要其中的某个参数的时候再获取;其中的微网的线路容量和微网组的PCC所在线路的容量这两个参数可以同时获取这两个参数,也可以只获取其中一个参数,当然也可以不获取。
这些参数都可以是微网控制装置发送的,网络调度装置接收微网控制装置发送的微网控制装置所控制的微网的功率提升能力、功率降低能力,或微网控制装置所控制的微网的功率提升能力、功率降低能力以及PCC的实时功率参数。可选的,网络调度装置还可以接收微网控制装置发送的微网控制装置所控制的微网的线路容量,和/或,微网组的PCC所在线路的容量。
示例的,参考图5所示,网络调度装置接收1号微网控制装置发送的1号微网的PCC的实时功率(微网组的PCC的实时功率)、1号微网的功率提升能力和功率降低能力;网络调度装置接收2号微网控制装置发送的2号微网的功率提升能力和功率降低能力;网络调度装置接收3号微网控制装置发送的3号微网的功率提升能力和功率降低能力。可选的,网络调度装置还接收、2号微网控制装置发送的2号微网的线路容量、3号微网控制装置发送的3号微网的线路容量,和/或,1号微网控制装置发送的1号微网的PCC所在线路的容量。
优选的,网络调度装置可以按照预设时间周期(即各微网控制装置发送的周期)接收每个微网组的PCC的实时功率参数、以及该微网组中各微网的实时运行参数。
示例的,该预设时间周期可以是15~60分钟,例如可以是每15分钟网络调度装置接收一次。
需要说明的是:在本发明实施例中规定了功率/电流的正反方向和正负符号,则可知PCC的实时功率、微网的反向功率等都是负值,但为了便于理解本方案,在涉及到比较大小和计算时,我们用的都是PCC的实时功率、微网的反向功率等数据的绝对值的大小。
网络调度装置获取了微网组的PCC的实时功率P和PCC最大功率阈值Pmax和PCC的最小功率阈值Pmin,比较P与Pmax和Pmin的大小关系,若P大于Pmax,则执行步骤S602,若P小于Pmin,则执行步骤S603,若P大于Pmin小于Pmax,则可以不控制,或在不超过区间[Pmin,Pmax]的前提下,适当增大各微网产能设备的产能功率,在此不再详述。
S602、若PCC的实时功率P大于Pmax,则网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令。
若P大于Pmax,参考图8所示,则P在数轴上区间2上的位置。说明该微网组中所有微网对电网的总需求量过大,超过PCC所在线路的最大功率阈值,这时需要增大微网的产能设备的产能功率。网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令,即网络调度装置向任意一个或两个或多个微网控制装置发送第一控制命令。其中,第一控制命令用于增大微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小微网的正向功率。需要说明的是:若微网此时是正向功率,则第一控制命令为减小微网的正向功率;若微网此时是反向功率,则第一控制命令为增大微网的反向功率。但无论如何实质上都是增大微网的产能设备的产能功率。优选的,网络调度装置向微网组的各个微网控制装置发送第一控制命令。这样可以使所有微网的产能设备的产能功率都得到调节,提高微网内产能设备的利用率。
优选的,第一控制命令具体用于指示增大微网的反向功率以及微网的反向功率的增大值A1,或减小微网的正向功率以及微网的正向功率的减小值A1。这样可以较合理的调节产能设备的产能功率,在适当范围内提高微网内产能设备的利用率。A1可以是根据实际经验提前设定好的,也可以是通过公式计算得到的。若A1是通过公式计算得到的,则A1可以由第一公式得到,第一公式为:A1=C1*D1,其中,C1为PCC的实时功率P与PCC的最大功率阈值Pmax的差值,D1为微网的功率提升能力与微网组所有微网的功率提升能力之和的比值。当然A1也可以是由其它合理公式得到,在此不再赘述。
示例的,参考图5所示,若此时网络调度装置经判断得到P大于Pmax,则网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令。此时1号微网和3号微网都是正向功率,2号微网是反向功率。
可选的,网络调度装置仅向任意一个微网控制装置发送第一控制命令。例如网络调度装置仅向1号微网控制装置发送第一控制命令,第一控制命令为:减小1号微网的正向功率,或减小1号微网的正向功率以及正向功率减小值A1,此时,A1可以是任意合理值,可以是(0,P-Pmax]的一个任意值,根据具体情况设定。或网络调度装置仅向2号微网控制装置发送第一控制命令,第一控制命令为:增大2号微网的反向功率,或增大2号微网的反向功率以及增大值A1,此时,A1可以是任意合理值,可以是(0,P-Pmax]的一个任意值,根据具体情况设定。或网络调度装置仅向3号微网控制装置发送第一控制命令,第一控制命令具体与向1号微网发送的第一控制命令相同。
可选的,网络调度装置向其中的两个或多个微网控制装置发送第一控制命令。例如网络调度装置向1号微网、2号微网、3号微网中任两个微网发送第一控制命令,具体命令参考上述方案,再此不在赘述。
优选的,网络调度装置向微网组所有的微网控制装置发送第一控制命令。例如网络调度装置向1号微网、2号微网、3号微网这三个微网都发送第一控制命令,具体的第一控制命令可以参考上述方案,再此不在赘述。此时,优选的按照第一公式计算功率变化值A1,假设1号微网、2号微网、3号微网的功率提升能力分别为B1、B2、B3。那么给1号微网发送的控制命令是减小1号微网的正向功率以及减小值A11,A11=C1*D11;给2号微网发送的控制命令是增大2号微网的反向功率以及增大值A12,A12=C1*D12;给3号微网发送的控制命令是减小3号微网的正向功率以及减小值A13,A13=C1*D13,其中,C1=P-Pmax,D11=B1/(B1+B2+B3),D12=B2/(B1+B2+B3),D13=B3/(B1+B2+B3)。
网络调度装置根据一微网组PCC的实时功率参数大于Pmax,可知该微网组对电网的需求量大,因此向微网组中的至少一个微网发送第一控制命令,从而可以降低该微网组向电网的容量需求,使电网的峰值压力降低,且使该微网组大容量并网的功率波动性更小,利于电网稳定。优选的按照功率提升能力向微网组内所有的微网控制装置发送第一控制命令,从而可以使命令更合理,达到更好地控制效果,而且不影响一级微网的稳定运行。
S603、若PCC的实时功率小于Pmin,则网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令。
若P小于Pmin,参考图8所示,则P在数轴上区间1上的位置。说明该微网组中所有微网对电网的需求量过小,并且有可能使PCC功率反向(实际上不允许PCC功率反向),即电量从二级微网流向电网。P超过PCC所在线路的最小功率阈值,这时需要减小微网的产能设备的产能功率。网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令,即网络调度装置向任意一个或两个或多个微网控制装置发送第二控制命令。其中,第二控制命令用于减小微网控制装置控制的微网的反向功率,或增大微网的正向功率。需要说明的是:若微网此时是正向功率,则第二控制命令为增大微网的正向功率;若微网此时是反向功率,则第二控制命令为减小微网的反向功率。但无论如何实质上都是减小微网的产能设备的产能功率。优选的,网络调度装置向微网组的各个微网控制装置发送第二控制命令。这样可以使所有微网的产能设备的产能功率都得到调节,为了尽量不降低微网内产能设备的利用率,一般优先增大储能设备的充电功率,或减小储能设备的放电功率。
优选的,第二控制命令具体用于指示减小微网的反向功率以及微网的反向功率的减小值A2,或增大微网的正向功率以及微网的正向功率的增大值A2。这样可以较合理的调节产能设备的产能功率,在适当范围内提高微网内产能设备的利用率。A2可以是根据实际经验提前设定好的,也可以是通过公式计算得到的。若A2是通过公式计算得到的,则A2可以由第二公式得到,第二公式为:A2=C2*D2,其中,C2为PCC的实时功率P与PCC的最大功率阈值Pmax的差值,D2为微网的功率降低能力与微网组所有微网的功率降低能力之和的比值。当然A2也可以是由其它合理公式得到,在此不再赘述。
示例的,参考图5所示,若此时网络调度装置经判断得到P小于Pmin,则网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令。此时1号微网和3号微网都是正向功率,2号微网是反向功率。
可选的,网络调度装置仅向任意一个微网控制装置发送第二控制命令。例如网络调度装置仅向1号微网控制装置发送第二控制命令,第二控制命令为:增大1号微网的正向功率,或增大1号微网的正向功率以及正向功率增大值A2,此时,A2可以是任意合理值,可以是(0,P-Pmin]的一个任意值,根据具体情况设定。或网络调度装置仅向2号微网控制装置发送第二控制命令,第二控制命令为:减小2号微网的反向功率,或减小2号微网的反向功率以及减小值A2,此时,A2可以是任意合理值,可以是(0,P-Pmin]的一个任意值,根据具体情况设定。或网络调度装置仅向3号微网控制装置发送第二控制命令,第二控制命令具体与向1号微网发送的第二控制命令相同。
可选的,网络调度装置向其中的两个或多个微网控制装置发送第二控制命令。例如网络调度装置向1号微网、2号微网、3号微网中任两个微网发送第二控制命令,具体命令参考上述方案,再此不在赘述。
优选的,网络调度装置向微网组所有的微网控制装置发送第二控制命令。例如网络调度装置向1号微网、2号微网、3号微网这三个微网都发送第二控制命令,具体的第二控制命令可以参考上述方案,再此不在赘述。此时,优选的按照第二公式计算功率变化值A2,假设1号微网、2号微网、3号微网的功率降低能力分别为b1、b2、b3。那么给1号微网发送的控制命令是增大1号微网的正向功率以及增大值A21,A21=C2*D21;给2号微网发送的控制命令是减小2号微网的反向功率以及减小值A22,A22=C2*D22;给3号微网发送的控制命令是增大3号微网的正向功率以及增大值A23,A23=C2*D23,其中,C2=P-Pmin,D21=b1/(b1+b2+b3),D22=b2/(b1+b2+b3),D23=b3/(b1+b2+b3)。
网络调度装置根据一微网组PCC的实时功率参数小于Pmin,可知该微网组对电网的需求很小,而且该微网组PCC有可能会发生功率反向,因此向微网组中的至少一个微网发送第二控制命令,从而适当增大该微网组对电网的需求,可以降低该微网组向电网反送电力的几率,利于电网稳定。优选的按照功率降低能力向微网组内所有的微网控制装置发送第二控制命令,从而可以使命令更合理,达到更好地控制效果,而且不影响一级微网的稳定运行。
本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法,针对将多个微网联合运行,再与电网并网的电力网络。网络调度装置获取其控制的各微网组的PCC实时功率参数,并根据PCC实时功率参数与最大阈值和最小阈值的大小关系,向微网组中的至少一个微网发送第一控制命令或第二控制命令。实现了对本发明实施例提供的电力网络的功率控制。
实施例二
本实施例提供了一种电力网络的控制方法,其中,电力网络同上述的电力网络。以下为本发明实施例提供的一种控制电力网络的方法的具体步骤,参考图7。各步骤的执行主体可以是微网控制装置。
S701(可选的)、微网控制装置向网络调度装置发送微网控制装置所控制的微网的实时运行参数。
微网控制装置定时(1~5秒)刷新其控制的微网的实时运行参数,并向网络调度装置发送该实时运行参数。
若微网的PCC与电网是连通的,则微网控制装置向网络调度装置发送微网的PCC的实时功率参数;否则微网控制装置不向网络调度装置发送微网的PCC的实时功率参数。
微网控制装置还要向网络调度装置发送微网的功率提升能力和功率降低能力。
微网控制装置还可以向网络调度装置发送其并网点所在线路的线路容量(PCC所在线路的容量或变压设备高压侧开关所在线路的容量),当然也可以不发送,可以根据实际需要选择。
示例的,参考图5所示,1号微网控制装置将微网组的PCC的实时功率和1号微网的功率提升能力和功率降低能力发给网络调度装置;2号微网控制装置将2号微网的功率提升能力和功率降低能力发给网络调度装置;3号微网控制装置将3号微网的功率提升能力和功率降低能力发给网络调度装置。可选的,1号微网控制装置还可以将PCC所在线路的容量发给网络调度装置;2号微网控制装置还可以将2号微网的变压设备高压侧开关所在线路容量发给网络调度装置;3号微网控制装置还可以将3号微网的变压设备高压侧开关所在线路容量发给网络调度装置。
优选的,各微网控制装置按照预设时间周期,向网络调度装置发送该微网控制装置所控制的微网的实时运行参数。预设时间周期可以是15~60min,例如每15min发送一次。
微网控制装置接收网络调度装置发送的控制命令,若控制命令为第一控制命令,则执行步骤S702、S703;若控制命令为第二控制命令,则执行步骤S704、S705。
S702、微网控制装置接收网络调度装置发送的控制命令,控制命令为第一控制命令。
其中,第一控制命令用于增大微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小微网的正向功率。第一控制命令具体用于指示增大微网的反向功率以及微网的反向功率的增大值A1,或减小微网的正向功率以及微网的正向功率的减小值A1。其中,A1由第一公式得到,第一公式为:A1=C1*D1,C1为PCC的实时功率与PCC的最大功率阈值的差值,D1为微网的功率提升能力与微网组所有微网的功率提升能力之和的比值。第一控制命令的具体描述参照实施例二。
示例的,参考图5,此时,1号微网接收到第一控制命令为减小微网的正向功率以及微网的正向功率的减小值A1,则1号微网按照步骤S703执行第一控制命令;或2号微网接收到第一控制命令为增大微网的反向功率以及微网的反向功率的增大值A1,则2号微网按照步骤S703执行第一控制命令。
S703、微网控制装置执行第一控制命令,以控制其控制的微网的功率。
由于无论是减小微网的正向功率还是增大微网的反向功率,都是要增大微网内产能设备的产能功率,因此具体的,微网控制装置执行第一控制命令包括:增大储能设备的放电功率、减小储能设备的充电功率、增大发电设备的发电功率中的至少一种。但是由于要尽量提高发电设备的利用率,因此首先选择增大发电设备的发电功率,最后选择增大储能设备的放电功率、减小储能设备的充电功率。
S704、微网控制装置接收网络调度装置发送的控制命令,控制命令为第二控制命令。
其中,第二控制命令用于减小微网的反向功率,或增大微网的正向功率。第二控制命令具体用于指示减小微网的反向功率以及微网的反向功率的减小值A2,或增大微网的正向功率以及微网的正向功率的增大值A2,其中,A2由第二公式得到,第二公式为:A2=C2*D2,C2为PCC的实时功率与所述PCC的最小功率阈值的差值,D2为微网的功率降低能力与微网组所有微网的功率降低能力之和的比值。第二控制命令的具体描述参照实施例二。
示例的,参考图5,此时,1号微网接收到第二控制命令为增大微网的正向功率以及微网的正向功率的增大值A2,则1号微网按照步骤S705执行第二控制命令;或2号微网接收到第二控制命令为减小微网的反向功率以及微网的反向功率的减小值A2,则2号微网按照步骤S705执行第二控制命令。
S705、微网控制装置执行第二控制命令,以控制其控制的微网的功率。
由于无论是增大微网的正向功率还是减小微网的反向功率,都是要减小微网内产能设备的产能功率,因此具体的,微网控制装置执行第二控制命令包括:减小储能设备的放电功率、增大储能设备的充电功率、减小发电设备的发电功率中的至少一种。但是由于要尽量不影响发电设备的利用率,因此首先选择减小储能设备的放电功率、增大储能设备的充电功率,最后选择减小发电设备的发电功率。
本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法,针对将多个微网联合运行,再与电网并网的电力网络。微网控制装置接收网络调度装置发送的控制命令,并按照该控制命令执行,从而实现了对本发明实施例提供的电力网络的控制。
上述实施例一和实施例二的具体控制流程,参考图9所示,具体步骤为:
S91,各微网控制装置向网络调度装置定时(1-5s)发送微网实时参数;
S92-S94比较PCC的实时功率与Pmax、Pmin的大小;
S92,若PCC的实时功率大于Pmax,则执行步骤S93;
S93,网络调度装置向微网控制装置发送第一控制命令,执行步骤S96;
S94,若PCC的实时功率小于Pmin,则执行步骤S95;
S95,网络调度装置向微网控制装置发送第二控制命令,执行步骤S96;
S96,微网控制装置控制其微网内部的产能设备,调节产能设备的产能功率。
实施例三
本发明实施例提供了一种网络调度装置,用于电力网络,所述电力网络为上述的电力网络,该装置可以是软件或硬件,其中各个功能模块的实现可以参考上述实施例一,在此不再赘述。如图10所示,该装置包括:
获取单元101,用于网络调度装置获取所述微网组的PCC的实时功率;
发送单元102,用于若所述获取单元101获取的所述PCC的实时功率大于所述PCC的最大功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率;和/或,若所述获取单元101获取的所述PCC的实时功率小于所述PCC的最小功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令,所述第二控制命令用于减小所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率。
可选的,所述发送单元102,还可以用于所述网络调度装置向所述微网组的各个微网控制装置发送第一控制命令;和/或,所述网络调度装置向所述微网组的各个微网控制装置发送第二控制命令。
可选的,所述获取单元101,还用于获取所述网络调度装置获取所述微网组中各个微网的功率提升能力和功率降低能力;
可选的,所述发送单元102,发送的所述第一控制命令具体用于指示增大所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的增大值A1,或减小所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的减小值A1,
可选的,该装置还可以包括:计算单元103,用于计算所述微网的反向功率的增大值A1或所述微网的正向功率的减小值A1。其中,所述A1由第一公式得到;和/或,用于计算所述微网的反向功率的减小值A2,或所述微网的正向功率的增大值A2,其中,所述A2由第二公式得到;
其中,所述第一公式为:A1=C1*D1;所述第二公式为:A2=C2*D2;其中,所述C1为所述PCC的实时功率与所述PCC的最大功率阈值的差值,所述C2为所述PCC的实时功率与所述PCC的最小功率阈值的差值,所述D1为所述微网的功率提升能力与所述微网组所有微网的功率提升能力之和的比值,所述D2为所述微网的功率降低能力与所述微网组所有微网的功率降低能力之和的比值。
可选的,所述计算单元103,还可以用于所述网络调度装置通过第三公式计算得到所述PCC的最大功率阈值Pmax,所述第三公式为:Pmax=E1*F1,其中,所述E1为所述微网组中所有微网的线路容量之和,所述F1为区间(0,1]上的任意值;和/或,所述网络调度装置通过第四公式计算得到所述PCC的最小功率阈值Pmin,所述第四公式为:Pmin=E2*F2,其中,所述E2为所述微网组的PCC所在线路的容量,所述F2为区间(0,1]上的任意值。
需要说明的是,本实施例中获取单元101可以为电力网络的控制装置上具备接收功能的接口电路与处理器配合完成的,例如:可以通过接口电路得到用于求取功率运行区间的参数,之后处理器根据这些参数求取得到功率运行区间;当然也可以是硬件电路根据这些参数求取得到功率运行区间。示例的,接口电路可以是接收机或信息接收接口。发送单元102可以为电力网络的控制装置上具备发送功能的接口电路完成的,例如:可以通过接口电路发送微网允许的功率运行区间命令,示例的,接口电路可以是发送机或信息发送接口。计算单元103,可以是具有计算功能的计算器完成,也可以是处理器完成。这些单元也可以为单独设立的处理器,也可以集成在网络的网络调度装置的某一个处理器中实现,此外,也可以以程序代码的形式存储于网络的网络调度装置的存储器中,由网络的网络调度装置的某一个处理器调用并执行以上各个单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(英文全称:Central Processing Unit,英文简称:CPU),或者是特定集成电路(英文全称:Application Specific Integrated Circuit,英文简称:ASIC),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
本发明实施例提供了一种网络调度装置,针对本发明实施例提供的电力网络,实现了对各微网的功率控制。
实施例四
本发明实施例提供了一种微网控制装置,用于电力网络,所述电力网络为上述的电力网络,该装置可以是软件或硬件,其中各个功能模块的实现可以参考上述实施例二,在此不再赘述。如图11所示,该装置包括:
接收单元111,用于微网控制装置接收所述网络调度装置发送的控制命令,所述控制命令包括:第一控制命令或第二控制命令,其中,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率,所述第二控制命令用于减小所述微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率;
执行单元112,用于执行所述接收单元111接收的所述第一控制命令或第二控制命令,以控制所述微网的功率。
可选的,该装置还可以包括:发送单元113,用于所述微网控制装置向所述网络调度装置发送所述微网的功率提升能力和功率降低能力;
可选的,所述接收单元111,接收的所述第一控制命令具体用于指示增大所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的增大值A1,或减小所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的减小值A1,其中,所述A1由第一公式得到;和/或,所述第二控制命令具体用于指示减小所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的减小值A2,或增大所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的增大值A2,其中,所述A2由第二公式得到;
其中,所述第一公式为:A1=C1*D1;所述第二公式为:A2=C2*D2;其中,所述C1为所述PCC的实时功率与所述PCC的最大功率阈值的差值,所述C2为所述PCC的实时功率与所述PCC的最小功率阈值的差值,所述D1为所述微网的功率提升能力与所述微网组所有微网的功率提升能力之和的比值,所述D2为所述微网的功率降低能力与所述微网组所有微网的功率降低能力之和的比值。
可选的,所述执行单元112,用于所述微网控制装置执行所述第一控制命令包括:增大储能设备的放电功率、减小储能设备的充电功率、增大发电设备的发电功率中的至少一种;所述执行所述第二控制命令包括:减小储能设备的放电功率、增大储能设备的充电功率、减小发电设备的发电功率中的至少一种。
需要说明的是,本实施例中的接收单元111可以为电力网络的控制装置上具备接收功能的接口电路,如接收机或信息接收接口。发送单元113可以为电力网络的控制装置上具备发送功能的接口电路,如发送机或信息发送接口。其他单元可以为单独设立的处理器,也可以集成在电力网络的控制装置的某一个处理器中实现,此外,也可以以程序代码的形式存储于电力网络的控制装置的存储器中,由电力网络的控制装置的某一个处理器调用并执行以上各个单元的功能。这里所述的处理器与实施例三相同。
本发明实施例提供了一种微网控制装置,针对本发明实施例提供的电力网络,实现了对各微网的功率控制。
实施例五
本发明实施例提供了一种电力网络的控制系统,所述电力网络为上述的电力网络,参考图12,该控制系统包括:实施例三所述的网络调度装置和实施例四所述的微网控制装置。其中各个装置的实现可以参考上述实施例,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理包括,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电力网络的控制方法,其特征在于,所述电力网络包括:N个微网,每一所述微网与所述N个微网中至少一个其他微网通过联络线相连接,所述联络线上设置有联络线开关,所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开;所述N个微网分成M个微网组,每组的各微网通过所述联络线连通,每个微网组通过一个公共连接点PCC与电网供电线路连通,其中N≥2,1≤M≤N;
所述控制方法包括:
针对每个所述微网组,网络调度装置获取所述微网组的PCC的实时功率;
若所述PCC的实时功率大于所述PCC的最大功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率;
和/或,若所述PCC的实时功率小于所述PCC的最小功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令,所述第二控制命令用于减小所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令包括:所述网络调度装置向所述微网组的各个微网控制装置发送第一控制命令;
和/或,所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令包括:所述网络调度装置向所述微网组的各个微网控制装置发送第二控制命令。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,还包括:
所述网络调度装置获取所述微网组中各个微网的功率提升能力和功率降低能力;
所述第一控制命令具体用于指示增大所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的增大值A1,或减小所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的减小值A1,其中,所述A1由第一公式得到;
和/或,所述第二控制命令具体用于指示减小所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的减小值A2,或增大所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的增大值A2,其中,所述A2由第二公式得到;
其中,所述第一公式为:A1=C1*D1;所述第二公式为:A2=C2*D2;其中,所述C1为所述PCC的实时功率与所述PCC的最大功率阈值的差值,所述C2为所述PCC的实时功率与所述PCC的最小功率阈值的差值,所述D1为所述微网的功率提升能力与所述微网组所有微网的功率提升能力之和的比值,所述D2为所述微网的功率降低能力与所述微网组所有微网的功率降低能力之和的比值。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:
所述网络调度装置通过第三公式计算得到所述PCC的最大功率阈值Pmax,所述第三公式为:Pmax=E1*F1,其中,所述E1为所述微网组中所有微网的线路容量之和,所述F1为区间(0,1]上的任意值;
和/或,所述网络调度装置通过第四公式计算得到所述PCC的最小功率阈值Pmin,所述第四公式为:Pmin=E2*F2,其中,所述E2为所述微网组的PCC所在线路的容量,所述F2为区间(0,1]上的任意值。
5.一种电力网络的控制方法,其特征在于,所述电力网络包括:N个微网,每一所述微网与所述N个微网中至少一个其他微网通过联络线相连接,所述联络线上设置有联络线开关,所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开;所述N个微网分成M个微网组,每组的各微网通过所述联络线连通,每个微网组通过一个公共连接点PCC与电网供电线路连通,其中N≥2,1≤M≤N;
所述控制方法包括:
微网控制装置接收网络调度装置发送的控制命令,所述控制命令包括:第一控制命令或第二控制命令,其中,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率,所述第二控制命令用于减小所述微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率;
执行所述第一控制命令或第二控制命令,以控制所述微网的功率。
6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,还包括:
所述微网控制装置向所述网络调度装置发送所述微网的功率提升能力和功率降低能力;
所述第一控制命令具体用于指示增大所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的增大值A1,或减小所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的减小值A1,其中,所述A1由第一公式得到;
和/或,所述第二控制命令具体用于指示减小所述微网的反向功率以及所述微网的反向功率的减小值A2,或增大所述微网的正向功率以及所述微网的正向功率的增大值A2,其中,所述A2由第二公式得到;
其中,所述第一公式为:A1=C1*D1;所述第二公式为:A2=C2*D2;其中,所述C1为所述PCC的实时功率与所述PCC的最大功率阈值的差值,所述C2为所述PCC的实时功率与所述PCC的最小功率阈值的差值,所述D1为所述微网的功率提升能力与所述微网组所有微网的功率提升能力之和的比值,所述D2为所述微网的功率降低能力与所述微网组所有微网的功率降低能力之和的比值。
7.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述执行所述第一控制命令包括:增大储能设备的放电功率、减小储能设备的充电功率、增大发电设备的发电功率中的至少一种;
所述执行所述第二控制命令包括:减小储能设备的放电功率、增大储能设备的充电功率、减小发电设备的发电功率中的至少一种。
8.一种网络调度装置,其特征在于,用于控制电力网络,
所述电力网络包括:N个微网,每一所述微网与所述N个微网中至少一个其他微网通过联络线相连接,所述联络线上设置有联络线开关,所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开;所述N个微网分成M个微网组,每组的各微网通过所述联络线连通,每个微网组通过一个公共连接点PCC与电网供电线路连通,其中N≥2,1≤M≤N;
针对每个所述微网组,该装置包括:
获取单元,用于网络调度装置获取所述微网组的PCC的实时功率;
发送单元,用于若所述获取单元获取的所述PCC的实时功率大于所述PCC的最大功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第一控制命令,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率;和/或,若所述获取单元获取的所述PCC的实时功率小于所述PCC的最小功率阈值,则所述网络调度装置向至少一个微网控制装置发送第二控制命令,所述第二控制命令用于减小所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率。
9.一种微网控制装置,其特征在于,用于控制电力网络,
所述电力网络包括:N个微网,每一所述微网与所述N个微网中至少一个其他微网通过联络线相连接,所述联络线上设置有联络线开关,所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开;所述N个微网分成M个微网组,每组的各微网通过所述联络线连通,每个微网组通过一个公共连接点PCC与电网供电线路连通,其中N≥2,1≤M≤N;
该装置包括:
接收单元,用于微网控制装置接收网络调度装置发送的控制命令,所述控制命令包括:第一控制命令或第二控制命令,其中,所述第一控制命令用于增大所述微网控制装置控制的微网的反向功率,或减小所述微网的正向功率,所述第二控制命令用于减小所述微网的反向功率,或增大所述微网的正向功率;
执行单元,用于执行所述接收单元接收的所述第一控制命令或第二控制命令,以控制所述微网的功率。
10.一种电力网络的控制系统,其特征在于,
所述电力网络包括:N个微网,每一所述微网与所述N个微网中至少一个其他微网通过联络线相连接,所述联络线上设置有联络线开关,所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开;所述N个微网分成M个微网组,每组的各微网通过所述联络线连通,每个微网组通过一个公共连接点PCC与电网供电线路连通,其中N≥2,1≤M≤N;
该控制系统包括:权利要求8所述的网络调度装置和权利要求书9所述的微网控制装置。
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