CN110991919B - 分布式能源调度方法、分布式能量管理系统及虚拟电厂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分布式能源调度方法、分布式能量管理系统及虚拟电厂，其中方法应用于分布式能量管理系统中的分布式能源代理设备，分布式能源代理设备包括一个主代理设备和至少一个从代理设备，主代理设备在确定与电网层转发的调度指令相对应的调度任务需要从代理设备配合完成的情况下，通过数据交换路由器向从代理设备广播调度任务，在响应调度任务的从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备，并在与协议方代理设备达成协议的情况下共同执行调度任务。在整个电力调度过程中，通过采用上述分布式调度控制方法，即使某个分布式能源代理设备故障也不影响调度任务的执行，提高了虚拟电厂中能量管理和调度的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电力调度技术领域，更具体的，涉及一种分布式能源调度方法、分布式能量管理系统及虚拟电厂。
背景技术
虚拟电厂是将分布式发电机组、可控负荷和分布式储能设施等能源形式有机结合，通过配套的调控技术、通信技术实现对各类分布式能源进行整合调控的载体，可以作为一个特殊电厂参与电网运行。虚拟电厂作为一种先进的区域性能量集中管理模式成为电力领域的最新发展趋势。
目前的一般采用集中式能量管理系统，能量管理系统在接收到电力调度中心下发的调度指令后，集中化生成与每个分布式能源设备相对应的控制指令，并将控制指令直接下发至相应的分布式能源设备。这种集中式能量管理模式，当能量管理系统出现故障时，存在调度任务死锁和宕机的风险。
因此，如何提高虚拟电厂中能源调度的可靠性和稳定性成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电力调度方法、分布式能量管理系统和虚拟电厂，解决了集中式能量管理系统可靠性和稳定性低的问题。
一种分布式能源调度方法，应用于分布式能量管理系统中的分布式能源代理设备，所述分布式能源代理设备包括一个主代理设备和至少一个从代理设备，所述分布式能量管理系统还包括至少一个数据交换路由器，所述方法包括：
所述主代理设备接收所述数据交换路由器转发的调度指令，所述调度指令是由电网层下发的；
所述主代理设备在确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成的情况下，通过所述数据交换路由器向所述从代理设备广播所述调度任务；
所述从代理设备在确定响应所述调度任务的情况下，通过所述数据交换路由器向所述主代理设备发送响应信息；
所述主代理设备从响应所述调度任务的所述从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备；
所述主代理设备与所述协议方代理设备达成协议，共同执行所述调度任务。
可选的，所述主代理设备确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成，包括：
所述主代理设备对所述调度指令进行解析，得到所述调度任务的调度目标值；
判断所述调度目标值是否超过合作任务触发条件阈值，所述合作任务触发条件阈值是根据所述主代理设备依据虚拟电厂中所有分布式能源设备的运行状态信息预先设定的；
若超过所述合作任务触发条件阈值，确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成。
可选的，所述从代理设备确定响应所述调度任务，包括：
所述从代理设备在接收到所述调度任务后，根据与其对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，判断是否有能力协助所述主代理设备；
若有能力协助所述主代理设备，确定响应所述调度任务。
可选的，所述主代理设备与所述协议方代理设备达成协议，共同执行所述调度任务，包括：
所述主代理设备根据所述协议方代理设备对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，将所述调度任务拆分为至少一个子调度任务；
所述主代理设备生成与所述子调度任务相对应的协议；
所述主代理设备通过所述数据交换路由器分别将与所述子调度任务相对应的协议发送至相应的所述协议方代理设备；
所述协议方代理设备签订接收到的所述协议；
所述主代理设备和所述协议方代理设备通过向相应的分布式能源设备发送控制指令的方式共同执行所述调度任务。
可选的，在所述分布式能量管理系统满足预设条件时，所述方法还包括：
所述分布式能源代理设备采集相应的分布式能源设备的运行状态信息，并通过所述数据交换路由器向所述分布式能量管理系统中的其他所述分布式能源代理设备广播相应的分布式能源设备的运行状态信息；
所述分布式能源代理设备通过所述数据交换路由器接收其他分布式能源代理设备广播的与其相对应的分布式能源设备的运行状态信息，得到所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息；
所述分布式能源代理设备依据所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息，确定一个所述主代理设备，将所述分布式能量管理系统中除所述主代理设备之外的其他分布式能源代理设备确定为从所述代理设备。
一种分布式能量管理系统，包括：分布式能源代理设备和至少一个数据交换路由器；
所述分布式能源代理设备包括一个主代理设备和至少一个从代理设备；
所述数据交换路由器，用于实现所述主代理设备与电网层之间的通信，以及所述分布式能源代理设备间的通信；
所述主代理设备，用于接收所述数据交换路由器转发的调度指令，所述调度指令是由电网层下发的；在确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成的情况下，通过所述数据交换路由器向所述从代理设备广播所述调度任务；
所述从代理设备，用于在确定响应所述调度任务的情况下，通过所述数据交换路由器向所述主代理设备发送响应信息；
所述主代理设备，还用于从响应所述调度任务的所述从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备；
所述主代理设备与所述协议方代理设备，还用于达成协议，共同执行所述调度任务。
可选的，所述主代理设备，具体用于：
对所述调度指令进行解析，得到所述调度任务的调度目标值；
判断所述调度目标值是否超过合作任务触发条件阈值，所述合作任务触发条件阈值是根据所述主代理设备依据虚拟电厂中所有分布式能源设备的运行状态信息预先设定的；
若超过所述合作任务触发条件阈值，确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成。
可选的，所述从代理设备，具体用于：
在接收到所述调度任务后，根据与其对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，判断是否有能力协助所述主代理设备；
若有能力协助所述主代理设备，确定响应所述调度任务。
可选的，所述主代理设备具体用于：
根据所述协议方代理设备对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，将所述调度任务拆分为至少一个子调度任务；
生成与所述子调度任务相对应的协议；
通过所述数据交换路由器分别将与所述子调度任务相对应的协议发送至相应的所述协议方代理设备；
所述协议方代理设备，用于在通过所述数据交换路由器接收到所述协议后，签订所述协议；
所述主代理设备和所述协议方代理设备，用于通过向相应的分布式能源设备发送控制指令的方式共同执行所述调度任务。
可选的，其特征在于，所述分布式能源代理设备，还用于：
在所述分布式能量管理系统满足预设条件时，采集相应的分布式能源设备的运行状态信息，并通过所述数据交换路由器向所述分布式能量管理系统中的其他所述分布式能源代理设备广播相应的分布式能源设备的运行状态信息；
通过所述数据交换路由器接收其他分布式能源代理设备广播的与其相对应的分布式能源设备的运行状态信息，得到所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息；
依据所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息，确定一个所述主代理设备，将所述分布式能量管理系统中除所述主代理设备之外的其他分布式能源代理设备确定为从所述代理设备。
一种虚拟电厂，包括：电网层、控制层和设备层；
所述电网层包括电力调度中心和电力交易中心，用于向所述控制层下发调度指令；
所述控制层包括上述任意一项所述的分布式能量管理系统；
所述设备层包括与所述控制层中的分布式能源代理设备对应的分布式能源设备。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明公开的分布式能源调度方法，应用于分布式能量管理系统中的分布式能源代理设备，分布式能源代理设备包括一个主代理设备和至少一个从代理设备，主代理设备与电网层、以及分布式能源代理设备之间通过数据交换路由器进行通信，主代理设备在确定与上层调度中心下发的调度指令相对应的调度任务需要从代理设备配合完成的情况下，通过数据交换路由器向从代理设备广播调度任务，在响应调度任务的从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备，并在与协议方代理设备达成协议的情况下共同执行调度任务。在整个电力调度过程中，通过采用上述分布式调度控制方法，在某个分布式能源代理设备故障，有分布式能源设备接入或退出等场景都不会影响调度任务的执行，解决了集中式能量管理系统存在的死锁和宕机导致系统无法运行的问题，提高了虚拟电厂中能量管理和调度的可靠性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种分布式能源调度方法的流程示意图；
图2为本发明实施例公开的一种主代理设备的运行方法的流程示意图；
图3为本发明实施例公开的一种从代理设备的运行方法的流程示意图；
图4为本发明实施例公开的一种确定主代理设备的方法的流程示意图；
图5为本发明实施例公开的一种分布式能量管理系统的结构示意图；
图6为本发明实施例公开的一种虚拟电厂的结构示意图。
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做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。
为了解决现有技术中集中式能量管理系统在能量管理和调度的可靠性和稳定性较低的问题，本发明提出了一种分布式能量管理系统，分布式能量管理系统包括一个主代理设备、至少一个从代理设备和至少一个数据交换路由器，实现分布式能源调度的稳定可靠运行。
请参阅图1，实施例公开了一种分布式能源调度方法，应用于上述分布式能源管理系统中的分布式能源代理设备，具体包括以下步骤：
S101：主代理设备接收数据交换路由器转发的调度指令，调度指令是由电网层下发的；
其中，电网层包括电力调度中心和电力交易中心，也就是说，电网层中的电力调度中心和/或电力交易中心通过数据交换路由器向分布式能源管理系统下发调度指令。
S102：主代理设备在确定与调度指令相对应的调度任务需要从代理设备配合完成的情况下，通过数据交换路由器向从代理设备广播调度任务；
主代理设备对调度指令进行解析，得到调度任务的调度目标值，调度目标值可以为出力目标值，然后判断调度目标值是否超过合作任务触发条件阈值，若调度目标值超过合作任务触发条件阈值，则确定与调度指令相对应的调度任务需要从代理设备配合完成，反之，则确定与调度指令相对应的调度任务不需要从代理设备配合完成。
其中，合作任务触发条件阈值可以根据主代理设备依据其所对应的分布式能源设备的运行状态信息预先设定，分布式能源设备的运行状态信息包括发电出力信息、负荷功率、蓄电池充放电状态以及电能质量等数据，也就是说，这种设定合作任务触发条件阈值的方式，随着分布式能源设备的运行状态信息的变化，合作任务触发条件阈值随之动态变化。
合作任务触发条件阈值也可以为预先设定的固定值。
设定主代理设备的合作任务触发条件阈值可以有多种方式，在此不做具体限定。
S103：从代理设备在确定响应调度任务的情况下，通过数据交换路由器向主代理设备发送响应信息；
从代理设备在接收到调度任务后，根据与其对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，判断是否有能力协助主代理设备，若有能力协助主代理设备，则确定响应调度任务，反之，则不响应调度任务。
其中，当从代理设备与其对应的分布式能源设备的运行状态未达到运行边界时，从代理设备有能力协助主代理设备，当从代理设备与其对应的分布式能源设备的运行状态达到运行边界时，从代理设备没有能力协助主代理设备。
从代理设备通过数据交换路由器向主代理设备发送的响应信息包括与其对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，便于主代理设备根据从代理设备发送的响应信息确定从代理设备的调控能力。
S104：主代理设备从响应调度任务的从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备；
具体的，主代理设备在接收到从代理设备发送的响应信息后，依据预设智能优化算法从响应调度任务的从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备。
智能优化算法以调度效率最高为优化目标，根据响应调度任务的从代理设备发送的响应信息(响应信息包括与从代理设备相对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息)进行优化计算，选取能够实现调度效率最高的至少一个从代理设备作为协议方代理设备。
S105：主代理设备与协议方代理设备达成协议，共同执行调度任务。
主代理设备根据协议方代理设备对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，将调度任务拆分为至少一个子调度任务，生成与子调度任务相对应的协议，并通过数据交换路由器分别将与子调度任务相对应的协议发送至相应的协议方代理设备。
协议方代理设备签订接收到的协议，并向主代理设备发送确认信息。响应调度任务的从代理设备在预设时间内未接收到协议，则未被选定为协议方代理设备，由等待接收状态返回之前的运行状态。
主代理设备和协议方代理设备通过向相应的分布式能源设备发送控制指令的方式共同执行所述调度任务。
其中，控制指令可以为投、切发电装置或负荷，改变储能装置充放电状态及功率等。
需要说明的是，协议方代理设备完成相应的子调度任务后会向主代理设备发送确认信息，主代理设备在接收到所有协议方代理设备完成相应的子调度任务后发送的确认信息后，检测合作任务触发条件是否消失，即当前调度目标值是否不超过合作任务触发条件阈值，若是，主代理设备返回监测状态，若否，再次进入触发状态，寻求从代理设备协助完成调度任务。
综上，分布式能量管理系统中的分布式能源代理设备分为主代理设备和从代理设备，在上述实施例的基础上，以下分别从主代理设备和从代理设备的角度介绍其具体的运行机制。
请参阅图2，图2为主代理设备的运行流程示意图，主代理设备在运行过程中包括以下步骤：
S201：接收数据交换路由器转发的调度指令；
S202：判断调度指令相对应的调度任务是否需要从代理设备配合完成；
若否，执行S203：返回监测状态；
若是，执行S204：通过数据交换路由器向所有从代理设备广播调度任务；
S205：判断通讯是否超时；
若是，执行S206：通信网络故障；
若否，执行S207：判断是否接收到响应信息；
若未接收到响应信息，执行S205；
若接收到响应信息，执行S208：判断响应调度任务的从代理设备是否能完成调度任务；
若是，执行S209：从响应调度任务的从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备，并与其达成协议，共同执行所述调度任务。
若响应调度任务的从代理设备不能完成调度任务，则返回执行S204。
请参阅图3，图3为从代理设备的运行流程示意图，从代理设备在运行过程中包括以下步骤：
S301：接收调度任务；
S302：监测设备的工作状态是否正常；
若否，执行S303：向主代理设备发送故障信息；
若是，执行S304：判断是否响应调度任务；
若不响应，执行S305：返回运行状态；
若响应，执行S306：向主代理设备发送响应信息；
S307：判断在预设时间内是否接收到协议；
若接收到协议，执行S308：签订协议，向主代理设备发送确定信息，与主代理设备共同执行调度任务；
若未接收到协议，执行S305。
需要说明的是，分布式能量管理系统中的主代理设备并不是固定不变的，当主代理设备故障，有分布式能源设备接入、退出时，为了保证调度的稳定性和可靠性，提高调度效率，需要重新确定主代理设备。具体的，当分布式能量管理系统满足预设条件时，本实施例公开了一种确定主代理设备的方法，其中，预设条件包括分布式能量管理系统初始化、原主代理设备故障、分布式能量管理系统中有分布式能源设备接入或退出等。请参阅图4，确定主代理设备的方法具体包括以下步骤：
S401：分布式能源代理设备采集相应的分布式能源设备的运行状态信息，并通过数据交换路由器向分布式能量管理系统中的其他分布式能源代理设备广播相应的分布式能源设备的运行状态信息；
S402：分布式能源代理设备通过数据交换路由器接收其他分布式能源代理设备广播的与其相对应的分布式能源设备的运行状态信息，得到分布式能量管理系统中所有分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息；
S403：分布式能源代理设备依据分布式能量管理系统中所有分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息，确定一个主代理设备，将分布式能量管理系统中除主代理设备之外的其他分布式能源代理设备确定为从代理设备。
其中，可以将无故障、运行状态相对稳定且出力最大的分布式能源设备对应的分布式能源代理设备确定为主代理设备。
可见，本实施例公开的分布式能源调度方法，在某个分布式能源代理设备故障，有分布式能源设备接入或退出等场景都不会影响调度任务的执行，在提高分布式能源设备接入、退出的灵活性的基础上，提高虚拟电厂中能量管理和调度的可靠性和稳定性。
基于上述实施例公开的分布式能源调度方法，本实施例对应公开了一种分布式能量管理系统，请参阅图5，分布式能量管理系统包括：分布式能源代理设备和至少一个数据交换路由器；
所述分布式能源代理设备包括一个主代理设备和至少一个从代理设备；
所述数据交换路由器，用于实现所述主代理设备与电网层之间的通信，以及所述分布式能源代理设备间的通信；
所述主代理设备，用于接收所述数据交换路由器转发的调度指令，所述调度指令是由电网层下发的；在确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成的情况下，通过所述数据交换路由器向所述从代理设备广播所述调度任务；
所述从代理设备，用于在确定响应所述调度任务的情况下，通过所述数据交换路由器向所述主代理设备发送响应信息；
所述主代理设备，还用于从响应所述调度任务的所述从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备；
所述主代理设备与所述协议方代理设备，还用于达成协议，共同执行所述调度任务。
可选的，所述主代理设备，具体用于：
对所述调度指令进行解析，得到所述调度任务的调度目标值；
判断所述调度目标值是否超过合作任务触发条件阈值，所述合作任务触发条件阈值是根据所述主代理设备依据虚拟电厂中所有分布式能源设备的运行状态信息预先设定的；
若超过所述合作任务触发条件阈值，确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成。
可选的，所述从代理设备，具体用于：
在接收到所述调度任务后，根据与其对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，判断是否有能力协助所述主代理设备；
若有能力协助所述主代理设备，确定响应所述调度任务。
可选的，所述主代理设备具体用于：
根据所述协议方代理设备对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，将所述调度任务拆分为至少一个子调度任务；
生成与所述子调度任务相对应的协议；
通过所述数据交换路由器分别将与所述子调度任务相对应的协议发送至相应的所述协议方代理设备；
所述协议方代理设备，用于在通过所述数据交换路由器接收到所述协议后，签订所述协议；
所述主代理设备和所述协议方代理设备，用于通过向相应的分布式能源设备发送控制指令的方式共同执行所述调度任务。
可选的，其特征在于，所述分布式能源代理设备，还用于：
在所述分布式能量管理系统满足预设条件时，采集相应的分布式能源设备的运行状态信息，并通过所述数据交换路由器向所述分布式能量管理系统中的其他所述分布式能源代理设备广播相应的分布式能源设备的运行状态信息；
通过所述数据交换路由器接收其他分布式能源代理设备广播的与其相对应的分布式能源设备的运行状态信息，得到所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息；
依据所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息，确定一个所述主代理设备，将所述分布式能量管理系统中除所述主代理设备之外的其他分布式能源代理设备确定为从所述代理设备。
需要说明的是，分布式能源代理设备包括数据库模块、分析和决策模块、规则库模块、算法模块、通信模块、输入模块和输出模块，以支持上述分布式能源代理设备的各种功能。
其中，数据库模块主要存储两类数据信息：输入信息和计算信息。输入信息包括由输入模块获得的分布式能源代理设备对应的分布式能源设备的运行状态信息，如当前时刻采样的电能质量、出力信息、负荷信息以及储能设备的充放电状态等；输入信息还包括由通信模块获取的其他分布式能源代理设备对应的分布式能源设备的运行状态信息。计算信息包括控制目标集和控制指令，控制目标集包括但不限于允许的系统电能质量指标、以及系统投资收入效益等，如当前调度任务的调度目标值，控制目标可以根据系统的状态动态调整。控制指令为为达到控制目标而生成的指令，其具体形式可以是个体动作序列或群体动作序列。
分析和决策模块是分布式能源代理设备的运行核心，用于进行状态检测和执行调度任务。其中，状态监测指定期查询数据库模块中被控对象(即分布式能源代理设备对应的分布式能源设备)的运行状态信息，如果被控对象的运行状态发生改变，则要判断是否满足正常运行条件，如不满足则应从算法模块和规则库模块调用相应的程序进行优化求解。其中算法选择应对来自输入模块的信息做出判别，对于紧急状况可选择具有快速反应的算法，对于一般非紧急状况可选择优化计算或需要复杂推理的智能算法。对于主代理设备而言，执行调度任务为将调度任务拆分为至少一个子调度任务，对于从代理设备而言，执行调度任务为针对子调度任务计算出对所对应的分布式能源设备的控制目标。
规则库模块包括对分布式能源代理设备自身状态、规则和常识知识的描述，保存分布式能源代理设备运行时所必须的基本数据、知识以及该分布式能源代理设备实现预定义所要完成的功能和任务，并存储其它分布式能源代理设备的一些相关信息。规则库中定义的规则是预先根据该分布式能源代理设备的自身属性、以及考虑其他可能与其进行交互的分布式能源代理设备的需求设定的。其运行机理类似于有限状态机，可以通过类似状态流程图进行功能描述，根据分析和决策模块获取的被控对象状态、以及有交互的其他分布式能源代理设备的实时状态决定本分布式能源代理设备的下一步执行计划。
算法模块包含本分布式能源代理设备进行控制优化的各种候选算法，它决定了一个分布式能源代理设备的处理能力和该分布式能源代理设备在系统中的作用。由于应用在虚拟电厂中的分布式能量管理系统中的分布式能源代理设备是在大范围内进行协调和决策，因此一般采用各类智能算法作为求解优化结果的智能搜索算法。
分析和决策模块通过访问算法接口获取某算法模块的相关信息，然后访问数据库，将该算法模块需要的参数提交给算法模块，再等待算法模块的计算结果。算法接口被定义为一个记录，里面保存对应算法模块的名字，每一个接口对应一个算法模块，所含算法模块越多，该分布式能源代理设备的功能相应越完备。
通信模块的主要任务是负责和其它分布式能源代理设备进行信息交换，即接收和发送信息，并同时将它接收的信息存入数据库中。通信模块由消息接收和发送、消息解析、消息库等部分组成。消息定义通常包括：消息的类型、消息发送者和消息的接受者。消息可作为一条指令发送给某个分布式能源代理设备，也可以作为分布式能源代理设备的控制目标，在分布式能源代理设备的运行过程中实现多个分布式能源代理设备之间的信息交换和协同工作。
输入模块通过相关感知装置及通信设备采集和接收信息，并进行数据预处理和特征辨识。
输出模块接收分析和决策模块通过数据库模块转发的控制动作或动作序列，并转化为控制命令或控制量下发给控制对象。
本实施例公开的分布式能量管理系统，包括一个主代理设备和至少一个从代理设备，主代理设备与电网层、以及分布式能源代理设备之间通过数据交换路由器进行通信，主代理设备在确定与上层调度中心下发的调度指令相对应的调度任务需要从代理设备配合完成的情况下，通过数据交换路由器向从代理设备广播调度任务，在响应调度任务的从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备，并在与协议方代理设备达成协议的情况下共同执行调度任务。在整个电力调度过程中，通过采用上述分布式调度控制方法，在某个分布式能源代理设备故障，有分布式能源设备接入或退出等场景都不会影响调度任务的执行，解决了集中式能量管理系统存在的死锁和宕机导致系统无法运行的问题，提高了虚拟电厂中能量管理和调度的可靠性和稳定性。
基于上述实施例公开的一种分布式能量管理系统，本实施例公开了一种虚拟电厂，请参阅图6，虚拟电厂包括：电网层、控制层和设备层；
所述电网层包括电力调度中心和电力交易中心，用于向所述控制层下发调度指令；
所述控制层包括上述实施例公开的分布式能量管理系统；
所述设备层包括与所述控制层中的分布式能源代理设备对应的分布式能源设备。
其中，分布式能源设备可以以设备组的形式与分布式能源代理设备通信，不同的分布式能源代理设备对应不同的分布式能源设备组，同一个分布式能源设备组中的分布式能源设备的类型相同，如分布式发电设备组、分布式储能设备组、分布式可调节负荷设备组，进一步，分布式发电设备组又可以分为分布式光伏发电设备组、分布式风力发电设备组等。
本实施例公开的虚拟电厂，采用分布式能量管理系统进行分布式调度控制，在某个分布式能源代理设备故障，有分布式能源设备接入或退出等场景都不会影响调度任务的执行，解决了集中式能量管理系统存在的死锁和宕机导致系统无法运行的问题，提高了虚拟电厂运行的稳定性和可靠性；且分布式能量管理系统中对调度任务可以由主代理设备和从代理设备共同执行，这种并行执行的方式，并行能力强、实时性高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种分布式能源调度方法，其特征在于，应用于分布式能量管理系统中的分布式能源代理设备，所述分布式能源代理设备包括一个主代理设备和至少一个从代理设备，所述分布式能量管理系统还包括至少一个数据交换路由器，所述方法包括：
所述主代理设备接收所述数据交换路由器转发的调度指令，所述调度指令是由电网层下发的；
所述主代理设备在确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成的情况下，通过所述数据交换路由器向所述从代理设备广播所述调度任务；
所述主代理设备确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成，包括：所述主代理设备对所述调度指令进行解析，得到所述调度任务的调度目标值；判断所述调度目标值是否超过合作任务触发条件阈值，所述合作任务触发条件阈值是根据所述主代理设备依据其所对应的分布式能源设备的运行状态信息预先设定的；若超过所述合作任务触发条件阈值，确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成；
所述从代理设备在确定响应所述调度任务的情况下，通过所述数据交换路由器向所述主代理设备发送响应信息；
所述从代理设备确定响应所述调度任务，包括：所述从代理设备在接收到所述调度任务后，根据与其对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，判断是否有能力协助所述主代理设备；若有能力协助所述主代理设备，确定响应所述调度任务；
所述主代理设备从响应所述调度任务的所述从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备；
所述主代理设备与所述协议方代理设备达成协议，共同执行所述调度任务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主代理设备与所述协议方代理设备达成协议，共同执行所述调度任务，包括：
所述主代理设备根据所述协议方代理设备对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，将所述调度任务拆分为至少一个子调度任务；
所述主代理设备生成与所述子调度任务相对应的协议；
所述主代理设备通过所述数据交换路由器分别将与所述子调度任务相对应的协议发送至相应的所述协议方代理设备；
所述协议方代理设备签订接收到的所述协议；
所述主代理设备和所述协议方代理设备通过向相应的分布式能源设备发送控制指令的方式共同执行所述调度任务。
3.根据权利要求1～2中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述分布式能量管理系统满足预设条件时，所述方法还包括：
所述分布式能源代理设备采集相应的分布式能源设备的运行状态信息，并通过所述数据交换路由器向所述分布式能量管理系统中的其他所述分布式能源代理设备广播相应的分布式能源设备的运行状态信息；
所述分布式能源代理设备通过所述数据交换路由器接收其他分布式能源代理设备广播的与其相对应的分布式能源设备的运行状态信息，得到所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息；
所述分布式能源代理设备依据所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息，确定一个所述主代理设备，将所述分布式能量管理系统中除所述主代理设备之外的其他分布式能源代理设备确定为从所述代理设备。
4.一种分布式能量管理系统，其特征在于，包括：分布式能源代理设备和至少一个数据交换路由器；
所述分布式能源代理设备包括一个主代理设备和至少一个从代理设备；
所述数据交换路由器，用于实现所述主代理设备与电网层之间的通信，以及所述分布式能源代理设备间的通信；
所述主代理设备，用于接收所述数据交换路由器转发的调度指令，所述调度指令是由电网层下发的；在确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成的情况下，通过所述数据交换路由器向所述从代理设备广播所述调度任务；
所述主代理设备，具体用于：对所述调度指令进行解析，得到所述调度任务的调度目标值；判断所述调度目标值是否超过合作任务触发条件阈值，所述合作任务触发条件阈值是根据所述主代理设备依据虚拟电厂中所有分布式能源设备的运行状态信息预先设定的；若超过所述合作任务触发条件阈值，确定与所述调度指令相对应的调度任务需要所述从代理设备配合完成；
所述从代理设备，用于在确定响应所述调度任务的情况下，通过所述数据交换路由器向所述主代理设备发送响应信息；
所述从代理设备，具体用于：在接收到所述调度任务后，根据与其对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，判断是否有能力协助所述主代理设备；若有能力协助所述主代理设备，确定响应所述调度任务；
所述主代理设备，还用于从响应所述调度任务的所述从代理设备中确定至少一个从代理设备作为协议方代理设备；
所述主代理设备与所述协议方代理设备，还用于达成协议，共同执行所述调度任务。
5.根据权利要求4所述的分布式能量管理系统，其特征在于，所述主代理设备，具体用于：
根据所述协议方代理设备对应的分布式能源设备的运行边界和运行状态信息，将所述调度任务拆分为至少一个子调度任务；
生成与所述子调度任务相对应的协议；
通过所述数据交换路由器分别将与所述子调度任务相对应的协议发送至相应的所述协议方代理设备；
所述协议方代理设备，用于在通过所述数据交换路由器接收到所述协议后，签订所述协议；
所述主代理设备和所述协议方代理设备，用于通过向相应的分布式能源设备发送控制指令的方式共同执行所述调度任务。
6.根据权利要求4～5中任意一项所述的分布式能量管理系统，其特征在于，所述分布式能源代理设备，还用于：
在所述分布式能量管理系统满足预设条件时，采集相应的分布式能源设备的运行状态信息，并通过所述数据交换路由器向所述分布式能量管理系统中的其他所述分布式能源代理设备广播相应的分布式能源设备的运行状态信息；
通过所述数据交换路由器接收其他分布式能源代理设备广播的与其相对应的分布式能源设备的运行状态信息，得到所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息；
依据所述分布式能量管理系统中所有所述分布式能源代理设备相对应的分布式能源设备的运行状态信息，确定一个所述主代理设备，将所述分布式能量管理系统中除所述主代理设备之外的其他分布式能源代理设备确定为从所述代理设备。
7.一种虚拟电厂，其特征在于，包括：电网层、控制层和设备层；
所述电网层包括电力调度中心和电力交易中心，用于向所述控制层下发调度指令；
所述控制层包括权利要求4～6中任意一项所述的分布式能量管理系统；
所述设备层包括与所述控制层中的分布式能源代理设备对应的分布式能源设备。
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