CN113315229A - 高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法、系统和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，具体涉及一种高耗工业园区参与电力辅助服务的系统，其每台所述负荷监测/控终端均与可调控设备相连，实时监测可调控设备的功率信息并传输给园区能源协调控制系统；所述园区能源协调控制系统还与电网侧系统通信连接，接收电网侧系统发出的辅助服务调节信号；所述园区能源协调控制系统依据辅助服务调节信号、功率信息生成目标控制指令并传输给负荷监测/控终端，负荷监测/控终端依据目标控制指令调节可调控设备；本发明还涉及高耗能参与电力辅助服务的方法以及执行该方法的计算机装置；本发明的系统、方法及装置，提高了高耗能负荷参与电力辅助服务的潜力，能灵活可靠的接入园区内各种负荷。

Description

高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法、系统和装置
技术领域
本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，具体涉及一种高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法以及一种应用该方法的高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统。
背景技术
上世纪90年代，西方电力市场理论开始被引入国内，我国学者开始对包括辅助服务交易在内的电力市场理论进行系统性研究。2002年初国务院发布《电力体制改革方案》(国发〔2002〕5号)，催生了辅助服务管理与交易的制度化。依照电监会《发电厂并网运行管理规定》和《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》文件，各区域制定《发电厂并网运行管理实施细则》和《并网发电厂辅助服务管理实施细则》(简称“两个细则”)。2015年3月下发的《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号)中明确提出“建立辅助服务分担共享新机制；适应电网调峰、调频、调压和用户可中断负荷等辅助服务的新要求，完善并网发电企业辅助服务考核机制和补偿机制；根据电网可靠性和服务质量，按照谁受益、谁承担的原则，建立用户参与的辅助服务分担共享机制。”
当前，电力辅助服务试点范围不断扩大，公平透明、竞争有序的市场化辅助服务共享和分担机制正在形成，储能设备、需求侧资源、第三方被鼓励参与提供电力辅助服务，给新能源消纳、电力市场交易、新兴产业发展带来利好。其中，电解铝、水泥、钢铁等高耗能行业是我国工业部门的电力消费主体，具备参与电力辅助服务市场、提供大量灵活性响应资源的潜力。但是，现有高耗能负荷主要参与调频、调峰等单一功能的辅助服务，没有考虑多功能辅助服务设计，也没有从工业园区整体去协调参与辅助服务，不能较好适应电力辅助服务市场参与市场成员的接入要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统及方法，提高了高耗能负荷参与电力辅助服务的潜力，能灵活可靠的接入园区内各种负荷；提供一种计算机装置，执行高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，提高了高耗能负荷参与电力辅助服务的潜力，能灵活可靠的接入园区内各种负荷。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，其包括：园区能源协调控制系统以及与园区能源协调控制系统通信连接的至少一台负荷监测/控终端；每台所述负荷监测/控终端均与可调控设备相连，实时监测可调控设备的功率信息并传输给园区能源协调控制系统；所述园区能源协调控制系统还与电网侧系统通信连接，接收电网侧系统发出的辅助服务调节信号；所述园区能源协调控制系统依据辅助服务调节信号、功率信息生成目标控制指令并传输给负荷监测/控终端，负荷监测/控终端依据目标控制指令调节可调控设备。
优选的，所述功率信息包括最大功率值、最小功率值、当前功率值、可调节功率值、可调节功率方向、可调节功率速度中的一个或多个；所述辅助服务调节信号包括计划调节功率总值、计划功率调节方向、计划调节功率总速度以及计划调节总时长限制中的一个或多个；所述目标控制指令包括至少一组目标调节参数，每台可调控设备与一组目标调节参数对应，每组目标调节参数均包括目标调节功率值、目标功率调节方向、目标调节功率速度和目标调节时长限制中的一个或多个。
优选的，所述园区能源协调控制系统包括电网侧监测/控模块、园区侧监测/控模块和协调控制模块，电网侧监测/控模块通过协调控制模块与园区侧监测/控模块相连；
所述电网侧监测/控模块包括负荷集成商接口模块、电网安全稳定控制系统接口模块、电网调度自动化系统接口模块和电力市场交易系统接口模块；所述园区侧监测/控模块包括柔性负荷监控子模块、分布式电源监控子模块、分布式储能监控子模块和微电网监控模块；所述协调控制模块接收和处理来自电网侧监测/控模块的信号并传输给园区侧监测/控模块，协调控制模块还接收和处理来自园区侧监测/控模块的信号并传输给电网侧监测/控模块。
优选的，所述负荷监测/控终端包括中央数字信号和控制算法处理板、电气量信号采集板、非电气量信号采集板、遥控/遥信/告警信息I/O板、本地通信接口板和远程通信接口板中的一个或多个，以及分别与以上各电路板相连的通信接口母板和电源板。
优选的，所述电气量信号采集板采集可调控设备的电压信号和电流信号，进行功率计算和电量计算，并将计算结果传输给中央数字信号和控制算法处理板；所述非电气量信号采集板采集待调控设备所处环境的环境参数并传输给中央数字信号和控制算法处理板；所述中央数字信号和控制算法处理板对电气量信号采集板和非电气量信号采集板传输的数据进行处理，并依据可调控设备的物理特性、功率调节特性生成控制算法并依据控制算法对园区能源协调控制系统发送的目标控制指令进行处理生成实际控制指令，然后将实际控制指令传输给遥控/遥信/告警信息I/O板；所述遥控/遥信/告警信息I/O板对实际控制指令的信号进行功率放大并驱动执行器执行实际控制指令。
优选的，所述环境参数包括温度参数、湿度参数、压力参数中的至少一种；所述实际控制指令包括多组实际调节参数，每台可调控设备与一组实际调节参数对应，每组实际调节参数包括实际调节功率值、实际功率调节方向、实际调节功率速度以及实际调节时长限制中的一个或多个。
优选的，所述高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统还包括电网侧监测/控接口模块，园区能源协调控制系统通过电网侧监测/控接口模块与电网侧系统通信连接；所述电网侧监测/控接口模块包括用于适配电网侧系统的模块化调用和标准化接口，电网侧系统包括负荷集成商系统、电网安全稳定控制系统、电网调度自动化系统、电力市场交易系统中的至少一个。
优选的，所述模块化调用和标准化接口包括公网无线通信接口、光纤通信网接口和电力调度数据网接口中的至少一个；所述高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统还包括用于通信连接负荷监测/控终端和园区能源协调控制系统的本地通信网以及用于连接园区能源协调控制系统和电网侧监测/控接口模块的远程通信网络。
优选的，所述可调控设备为高耗能负荷、分散式低耗能负荷、分布式储能设备或分布式发电设备。
优选的，其包括以下步骤：
步骤1，所述园区能源协调控制系统监听电网侧系统发出的辅助服务调节信号，若有信号则转步骤3；
步骤2，定期扫描负荷监测终端的终端状态，包括以下步骤：
步骤20，所述园区能源协调控制系统循环扫描负荷监测/控终端的终端状态，并刷新各负荷监测/控终端的负荷监测/控终端状态点表；
步骤21，所述园区能源协调控制系统依据各负荷监测/控终端状态点表，刷新系统整体状态信息；
步骤3，根据辅助服务调节信号调节可调控设备，包括以下步骤：
步骤31，所述园区能源协调控制系统接收到辅助服务调节信号后，依据辅助服务调节信号和最新的系统整体状态信息，生成整体控制逻辑并向各负荷监测/控终端广播发送目标控制指令；
步骤32，各所述负荷监测/控终端接收目标控制指令后，执行本地控制逻辑，调节可调控设备。
优选的，所述步骤3还包括以下步骤：
步骤33，所述负荷监测/控终端记录控制效果。
优选的，所述负荷监测/控终端状态点表记录的状态信息包括监测点地址、监测点类型、监测点最大功率、监测点最小功率、监测点当前功率以及监测点当前可调节功率大小中的一个或多个。
优选的，所述系统整体状态信息由各负荷监测/控终端状态点表中记录的状态信息的分别累加求和得到。
一种高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，其包括以下步骤：
步骤1，监听电网侧系统发出的辅助服务调节信号，若有信号则转步骤3；
步骤2，定期扫描负荷监测终端的终端状态，包括以下步骤：
步骤20，循环扫描负荷监测终端的终端状态，并刷新各负荷监测终端的负荷监测终端状态点表；
步骤21，依据各负荷监测状态点表，刷新系统整体状态信息；
步骤3，根据辅助服务调节信号调节可调控设备，包括以下步骤：
步骤31，接收到辅助服务调节信号后，依据辅助服务调节信号和最新的系统整体状态信息，生成整体控制逻辑并向各负荷监测终端广播发送目标控制指令。
一种计算机装置，其存储并运行所述的高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法。
本发明高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统及方法，其中，园区能源协调控制系统和负荷监测/控终端相互配合，能实现园区能源协调控制，本发明的系统和方法具备更好的通用性、功能模块化设计、能更好支撑实现园区内可调控设备的灵活可靠接入，最大化发挥园区参与系统辅助服务的潜力。此外，本发明高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统及方法，其辅助服务调节信号到最终执行，期间经过两次校正(具体是辅助服务调节信号→目标控制指令→实际控制指令)，确保各可调控设备的稳定可靠运行，避免了可调控设备因调节不当造成故障。
附图说明
图1是本发明高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统的结构示意图；
图2是本发明高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法的流程示意图；
图3是本发明园区能源协调控制系统的结构示意图；
图4是本发明负荷监测/控终端的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-4给出的实施例，进一步说明本发明的高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统及方法的具体实施方式。本发明的本发明高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统及方法不限于以下实施例的描述。
本发明公开一种高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，其包括园区能源协调控制系统以及与园区能源协调控制系统通信连接的至少一台负荷监测/控终端；每台所述负荷监测/控终端与一种类型的可调控设备相连，实时监测可调控设备的功率信息并传输给园区能源协调控制系统；所述园区能源协调控制系统还与电网侧系统通信连接，接收电网侧系统发出的辅助服务调节信号；所述园区能源协调控制系统依据辅助服务调节信号、功率信息生成目标控制指令并传输给负荷监测/控终端，负荷监测/控终端依据目标控制指令调节可调控设备。
本发明还公开一种应用于所述高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统的高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，其包括以下步骤：
步骤1，所述园区能源协调控制系统监听电网侧系统发出的辅助服务调节信号，若有信号则转步骤3；
步骤2，定期扫描负荷监测/控终端的终端状态，包括以下步骤：
步骤20，所述园区能源协调控制系统循环扫描负荷监测/控终端的终端状态，并刷新各负荷监测/控终端的负荷监测/控终端状态点表；
步骤21，所述园区能源协调控制系统依据各负荷监测/控终端状态点表，刷新系统整体状态信息；
步骤3，根据辅助服务调节信号调节可调控设备，包括以下步骤：
步骤31，所述园区能源协调控制系统依据辅助服务调节信号和最新的系统整体状态信息，生成整体控制逻辑并向各负荷监测/控终端广播发送目标控制指令；
步骤32，各所述负荷监测/控终端接收目标控制指令后，执行本地控制逻辑，调节可调控设备。
本发明高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统及方法，其园区能源协调控制系统和负荷监测/控终端相互配合，能实现园区能源协调控制，本发明的系统和方法具备更好的通用性、功能模块化设计、能更好支撑实现园区内负荷的灵活可靠接入，最大化发挥园区参与系统辅助服务的潜力。其中，步骤1和步骤2周期性的执行，无先后顺序。
如图1、3、4所示，为本发明高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统的一个实施例。
如图1所示，本实施例高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，包括园区能源协调控制系统、至少一台负荷监测/控终端、电网侧监测/控接口模块、本地通信网络和远程通信网络；所述负荷监测/控终端通过本地通信网络与园区能源协调控制系统通信连接，每台负荷监测/控终端还与一种类型的可调控设备相连；所述电网侧监测/控接口模块通过远程通信网络与园区能源协调控制系统通信连接，电网侧监测/控接口模块还与电网侧系统相连；所述负荷监测控制终端采集可调控设备的功率信息并传输给园区能源协调控制系统，电网侧监测/控接口模块接收电网系统发出的辅助服务调节信号并传输给园区能源协调控制系统，园区能源协调控制系统依据辅助服务调节信号、功率信息生成目标控制指令并传输给负荷监测/控终端，负荷监测/控终端依据目标控制指令调节可调控设备。
优选的，所述功率信息包括最大功率值、最小功率值、当前功率值、可调节功率值、可调节功率方向以及可调节功率速度中的一个或多个。例如，某一台所述可调控设备，其最大功率值为50kW、最小功率值为10kW、当前功率值为30kW、可调节功率值为10kW、可调节功率方向为向上(即功率上升)、可调节功率速度为5kW/s，对于不同可调控设备，也可以适当增减功率信息，例如省掉可调节功率速度。
优选的，所述辅助服务调节信号包括计划调节功率总值、计划功率调节方向、计划调节功率总速度以及计划调节总时长限制中的一个或多个。具体的，以下为所述辅助服务调节信号的示例：计划功率调节方向为向上调节(也即是增大功率)、计划调节功率总值为100MW、计划调节时长限制为10s、计划调节功率速度为10MW/s，也就是说要求某一台可调控设备在10s内以10MW/s的速度向上调节100MW功率。需要指出的，所述园区能源协调控制系统将各可调控设备的功率信息周期性传输给电网侧系统，电网侧系统根据实际需要依据功率信息生成辅助服务调节信号。
优选的，所述目标控制指令包括多组目标调节参数，每台可调控设备与一组目标调节参数对应，每组目标调节参数均包括目标功率调节方向、目标调节功率值、目标调节功率速度和目标调节时长限制中的一个或多个。具体的，以下为一组所述目标调节参数的示例：目标功率调节方向为向上调节(也即是增大功率)、目标调节功率值为10kW、目标调节功率速度为5kW/s、目标调节时长限制为2s，也就是要求某一台可调控设备在2s之内以5kW/s的速度向上调节10kW功率。
优选的，如图1所示，所述可调控设备包括高耗能负荷、分散式低耗能负荷、分布式储能设备或分布式发电设备。具体的，所述高耗能负荷包括电解铝工业电解槽、钢铁工业的电炉等设备，对于其控制需要考虑生产效率和工业流程安全；所述分散式低耗能设备包括园区照明、楼宇供电等，对于其控制需要考虑用户用电习惯的影响。需要指出的，理论上同一类型的可调控设备与同一台负荷监测/控终端相连即可，但是实际操作上，由于园区的面积较广阔，依据实际需求，往往将同一地理位置的同一类可调控设备与通过与台负荷监测/控终端相连，若同一类型的两台可调控设备位于不同的地理位置，则需要分别连接不同的负荷监测/控终端。
优选的，所述电网侧系统包括负荷集成商系统、电网安全稳定控制系统、电网调度自动化系统和电力市场交易系统中的至少一个。
优选的，所述电网侧监测/控接口模块包括用于适配电网侧系统的模块化调用和标准化接口。进一步的，所述模块化调用和标准化接口包括公网无线通信接口(例如3G/4G/5G)、光纤通信网接口(用于接入电网安全稳定控制系统)和电力调度数据网接口(用于接入电网调度自动化系统)中的至少一个。
优选的，如图3所示，所述园区能源协调控制系统包括电网侧监测/控模块、园区侧监测/控模块和协调控制模块，电网侧监测/控接口模块通过协调控制模块与园区侧监测/控模块相连；所述电网侧监测/控接口模块包括负荷集成商接口模块、电网安全稳定控制系统接口模块、电网调度自动化系统接口模块和电力市场交易系统接口模块；所述园区侧监测/控模块包括柔性负荷监控子模块、分布式电源监控子模块、分布式储能监控子模块和微电网监控模块；所述协调控制模块接收和处理电网侧监测/控模块的信号并传输给园区侧监测/控模块，协调控制模块接收和处理来自园区侧监测/控模块的信号并传输给电网侧监测/控模块。
优选的，如图4所示，所述负荷监测/控终端包括中央数字信号和控制算法处理板、电气量信号采集板、非电气量信号采集板、遥控/遥信/告警信息I/O板、本地通信接口板和远程通信接口板中的一个或多个，以及分别与以上各电路板相连的通信接口母板和电源板。进一步的，所述电气量信号采集板采集可调控设备的电压信号和电流信号，进行功率计算和电量计算，并将计算结果传输给中央数字信号和控制算法处理板；所述非电气量信号采集板采集带调控负荷所处环境的环境参数并传输给中央数字信号和控制算法处理板；所述中央数字信号和控制算法处理板对电气量信号采集板和非电气量信号采集板传输的数据进行处理，并依据可调控设备的物理特性、功率调节特性生成控制算法并依据控制算法对园区能源协调控制系统广播的目标控制指令进行处理得到实际控制指令，然后将实际控制指令传输给遥控/遥信/告警信息I/O板；所述遥控/遥信/告警信息I/O板完成实际控制指令信号功率放大，驱动执行器执行实际控制指令。进一步的，所述本地通信接口板与本地通信网络相连，可以支持RS485、现场总线、无线传感器网络等通信接口；所述远程通信接口板与远程通信网络相连，支持低功耗广域通信、无线公网通信、光纤通信等方式；所述电源板和通信接口母板分别为其他电路板提供电源和通信总线支撑。进一步的，所述负荷监测/控终端包括用于采集电气量信号且与电气量信号采集板相连的传感器，例如用于采集电压信号的电压传感器、用于采集电流信号的电流传感器等；所述负荷监测/控终端包括用于采集非电气量信号且与非电气量信号采集板相连的传感器，例如用于采集温度参数的温度传感器、用于采集湿度参数的湿度传感器以及用于采集压力参数的气压传感器等。
具体的，以电解槽为例对控制算法和控制指令的生成进行说明：如果接收到控制指令要求电解槽的功率上调节1MW,当前功率为5MW,当前温度为950℃，则控制算法主要是根据电解槽散热模型，计算功率上调节5MW，及功率上升到6MW后，电解槽会不会工作超过安全温度区间(如950℃)，如果超过的风险，则由负荷监测/控终端依据控制算法校正到实际的控制指令，如上调节3MW。
优选的，所述实际控制指令包括多组实际调节参数，每台可调控设备与一组实际调节参数对应，每组实际调节参数包括实际调节功率值、实际功率调节方向、实际调节功率速度以及实际调节时长限制中的一个或多个。具体的，以下为实际调节参数的一个示例：实际功率调节方向为向上调节(也即是增大功率)、实际调节功率值为5kW、实际调节功率速度为2.5kW/s、实际调节时长限制为2s，也就是要求某一台可调控设备在2s之内以2.5kW/s的速度向上调节5kW功率。
优选的，所述环境参数包括温度参数、湿度参数、压力参数(大气压力参数)中的至少一个。例如，在电解铝工业流程中电解槽参与辅助服务时，需要监测的环境参数包括电解槽的温度、电解槽周围环境的湿度和大气压力，以更好计算散热模型。
优选的，所述本地通信网络采用无线通信或工业以太网方式实现。
优选的，所述远程通信网络采用光纤通信为主接入电网安全稳定控制系统，采用3G/4G/5G为主接入负荷集成商系统或者电力市场交易系统，采用电力调度数据网接入电网调度自动化系统。
如图2所示，为本发明高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法的一个实施例。
本实施例高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，其包括以下步骤：
步骤1，所述园区能源协调控制系统通过电网侧监测/控接口模块监听电网侧系统发出的辅助服务调节信号，若有信号则转步骤3。
步骤2，定期扫描负荷监测/控终端的终端状态，包括以下步骤：
步骤20，所述园区能源协调控制系统通过本地通信网络循环扫描负荷监测/控终端的终端状态，并刷新各负荷监测/控终端的负荷监测/控终端状态点表。进一步的，循环扫描的周期和读取终端状态的数据依据本地通信网络的性能进行设定，终端状态的数据至少包括当前功率值、当前可调节功率方向和当前可调节功率速度。
优选的，所述负荷监测/控终端状态点表记录的状态信息包括监测点地址、监测点类型、监测点最大功率、监测点最小功率、监测点当前功率以及监测点当前可调节功率大小中的一个或多个，根据需要可以适当增减；表格一为所述负荷监测/控终端状态点表的一个示例：
表格一：
Figure BDA0003087378000000101
Figure BDA0003087378000000111
注：每台所述负荷监测/控终端为一个监测点。
步骤21，所述园区能源协调控制系统依据各负荷监测/控终端状态点表，刷新系统整体状态信息。进一步的，所述系统整体状态信息由各负荷监测/控终端状态点表中记录的状态信息分别累加求和得到，系统整体状态信息的刷新周期≤5min。
步骤3，根据辅助服务调节信号调节可调控设备，包括以下步骤：
步骤31，所述园区能源协调控制系统依据辅助服务调节信号和最新的系统整体状态信息，生成整体控制逻辑并向各负荷监测/控终端广播发送控制指令。
优选的，所述整体控制逻辑指的是园区能源协调控制系统向可调控设备(柔性负荷、分布式电源、分布式储能、微电网)对应的负荷监测/控终端发送控制指令的流程。
优选的，所述园区能源协调控制系统，以每台与“负荷监测/控终端”对应的可调控设备为一个节点，基于负荷监测/控终端点表中记录的信息，结合可调控设备的设备铭牌参数(设备出厂时确定)和现场设备运行控制系统可确定节点灵活性状态数据(额定功率、可调功率范围、调节速度范围、安全运行区间)和节点汇聚状态数据(额定功率汇聚、可调功率范围汇聚、调节速度范围汇聚、安全运行区间汇聚)生成一个满足辅助服务调节信号要求的目标控制指令。
具体的，关于所述节点灵活性状态数据，节点编号为1～n,以节点1为例：额定功率的Pe1；可调功率包括可上调功率和可下调功率，可上调功率范围为0～ΔPst1，可下调功率范围为0～ΔPxt1；调节速率也分为上调速率和下调速率，上调节速率范围为0～ΔPsv1，下调节速率范围为0～ΔPxv1；安全运行区间为Ps1～Ps2。需要指出的，ΔPst1、ΔPxt1、ΔPsv1、ΔPxv1、Ps1、Ps2，以上参数的取值，依据可调控设备(包括高耗能负荷、分散式低耗能负荷、分布式电源设备、分布式储能设备)的特性并结合参数配置整定确定，以上参数由对应的负荷监测/控终端完成采集并上传给园区能源协调控制系统。以下为所述节点灵活性状态数据的一个示例：所述节点灵活性状态数据中，额定功率和可调功率范围直接从负荷监测/控终端点表读取，调节速度范围、安全运行区间一般有出厂铭牌参数读取，如电解槽(一般通过现场设备运行控制系统电解槽整流系统抽头变压器调节)调节速度范围在1.0MW/s-1.2MW/s之间(调节速度范围由现场设备运行控制系统变压器分接开关和整流器晶闸管切换速率确定)，安全运行区间为940℃-960℃(安全运行区间由电解槽铭牌参数读取)。
对于节点汇聚状态数据，节点额定功率汇聚Pe＝Pe1+Pe2+…+Pen；节点可上调功率汇聚ΔPst＝ΔPst1+ΔPst2+…+ΔPstn，节点可下调功率汇聚ΔPxt＝ΔPxt1+ΔPxt2+…+ΔPxtn，节点上调节速度范围汇聚ΔPsv＝ΔPsv1+ΔPsv2+…+ΔPsvn,节点下调节速度范围汇聚ΔPxv＝ΔPxv1+ΔPxv2+…+ΔPxvn,节点安全运行区间汇聚需要满足每个节点安全运行区间，若某一节点安全运行区间不满足节点安全运行区间汇聚时，则该节点不参与调节。
所述园区能源协调控制系统接收到辅助服务调节信号后，结合所辖节点的节点灵活性状态数据、所辖节点的当前节点最新汇聚状态数据、辅助服务电力市场价格信号，对辅助服务调节信号的需求进行分配处理，生成目标控制指令，该目标控制指令包括对于每个节点的功率调节大小、调节方向(上调节或者下调节)、调节速率以及调节时长限制，目标控制指令不超过每个节点当前的状态数据值且不超过每个节点的安全运行区间。其中，负荷用电功率增加、分布式发电输出功率减少、储能充电等效为用电功率上调节；负荷用电功率减小、分布式发电输出功率增加、储能放电等效为用电功率下调节。
步骤32，各所述负荷监测/控终端接收控制指令后，执行本地控制逻辑，调节可调控设备。
优选的，所述本地控制逻辑指的是负荷监测/控终端对其对应的可调控设备(高耗能负荷、分散式低耗能负荷、分布式发电设备、分布式储能设备)进行控制的控制流程。
优选的，本实施例高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，其步骤3还包括以下步骤：
步骤33，所述负荷监测/控终端记录控制效果。进一步的，所述控制效果指实际调节的功率值、调节速率等，与控制指令下达的命令值(或目标值)之间的差异，差异值越大，控制效果越差，控制效果可以作为辅助服务市场交易的计算。具体的，以下为控制效果的一个示例：如控制指令要求某个监控点在接收到控制指令后，功率下调调节1MW,如果负荷监测/控终端记录到的控制结果为功率下调节0.8MW,则控制效果中会记录一个0.2MW的欠调节差额。
步骤34，定期执行步骤2，直至园区能源协调控制系统再次监听到辅助服务调节信号。
本发明还提供一种高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，通过软件实现所述的园区能源协调控制系统，其包括以下步骤：
步骤1，监听电网侧系统发出的辅助服务调节信号，若有信号则转步骤3；
步骤2，定期扫描负荷监测终端的终端状态，包括以下步骤：
步骤20，循环扫描负荷监测终端的终端状态，并刷新各负荷监测终端的负荷监测终端状态点表；
步骤21，依据各负荷监测状态点表，刷新系统整体状态信息；
步骤3，根据辅助服务调节信号调节可调控设备，包括以下步骤：
步骤31，接收到辅助服务调节信号后，依据辅助服务调节信号和最新的系统整体状态信息，生成整体控制逻辑并向各负荷监测终端广播发送目标控制指令。
本发明还提供一种计算机装置，计算机装置的一个实施例是：所述计算机装置存储并运行所述高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，以实现所述的园区能源协调控制系统。进一步的，所述计算机装置包括处理器和存储器，存储器内存储有所述高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，处理器从存储器调取并运行所述高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，其特征在于，其包括：园区能源协调控制系统以及与园区能源协调控制系统通信连接的至少一台负荷监测/控终端；每台所述负荷监测/控终端均与可调控设备相连，实时监测可调控设备的功率信息并传输给园区能源协调控制系统；所述园区能源协调控制系统还与电网侧系统通信连接，接收电网侧系统发出的辅助服务调节信号；所述园区能源协调控制系统依据辅助服务调节信号、功率信息生成目标控制指令并传输给负荷监测/控终端，负荷监测/控终端依据目标控制指令调节可调控设备。
2.根据权利要求1所述的高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，其特征在于：所述功率信息包括最大功率值、最小功率值、当前功率值、可调节功率值、可调节功率方向、可调节功率速度中的一个或多个；所述辅助服务调节信号包括计划调节功率总值、计划功率调节方向、计划调节功率总速度以及计划调节总时长限制中的一个或多个；所述目标控制指令包括至少一组目标调节参数，每台可调控设备与一组目标调节参数对应，每组目标调节参数均包括目标调节功率值、目标功率调节方向、目标调节功率速度和目标调节时长限制中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，其特征在于：所述园区能源协调控制系统包括电网侧监测/控模块、园区侧监测/控模块和协调控制模块，电网侧监测/控模块通过协调控制模块与园区侧监测/控模块相连；
所述电网侧监测/控模块包括负荷集成商接口模块、电网安全稳定控制系统接口模块、电网调度自动化系统接口模块和电力市场交易系统接口模块；所述园区侧监测/控模块包括柔性负荷监控子模块、分布式电源监控子模块、分布式储能监控子模块和微电网监控模块；所述协调控制模块接收和处理来自电网侧监测/控模块的信号并传输给园区侧监测/控模块，协调控制模块还接收和处理来自园区侧监测/控模块的信号并传输给电网侧监测/控模块。
4.根据权利要求1所述的高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，其特征在于：所述负荷监测/控终端包括中央数字信号和控制算法处理板、电气量信号采集板、非电气量信号采集板、遥控/遥信/告警信息I/O板、本地通信接口板和远程通信接口板中的一个或多个，以及分别与以上各电路板相连的通信接口母板和电源板。
5.根据权利要求4所述的高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，其特征在于：所述电气量信号采集板采集可调控设备的电压信号和电流信号，进行功率计算和电量计算，并将计算结果传输给中央数字信号和控制算法处理板；所述非电气量信号采集板采集待调控设备所处环境的环境参数并传输给中央数字信号和控制算法处理板；所述中央数字信号和控制算法处理板对电气量信号采集板和非电气量信号采集板传输的数据进行处理，并依据可调控设备的物理特性、功率调节特性生成控制算法并依据控制算法对园区能源协调控制系统发送的目标控制指令进行处理生成实际控制指令，然后将实际控制指令传输给遥控/遥信/告警信息I/O板；所述遥控/遥信/告警信息I/O板对实际控制指令的信号进行功率放大并驱动执行器执行实际控制指令。
6.根据权利要求5所述的高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，其特征在于：所述环境参数包括温度参数、湿度参数、压力参数中的至少一种；所述实际控制指令包括多组实际调节参数，每台可调控设备与一组实际调节参数对应，每组实际调节参数包括实际调节功率值、实际功率调节方向、实际调节功率速度以及实际调节时长限制中的一个或多个。
7.根据权利要求1所述的高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统，其特征在于：所述高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统还包括电网侧监测/控接口模块，园区能源协调控制系统通过电网侧监测/控接口模块与电网侧系统通信连接；所述电网侧监测/控接口模块包括用于适配电网侧系统的模块化调用和标准化接口，电网侧系统包括负荷集成商系统、电网安全稳定控制系统、电网调度自动化系统、电力市场交易系统中的至少一个；
所述模块化调用和标准化接口包括公网无线通信接口、光纤通信网接口和电力调度数据网接口中的至少一个；所述高耗能工业园区参与电力辅助服务的系统还包括用于通信连接负荷监测/控终端和园区能源协调控制系统的本地通信网以及用于连接园区能源协调控制系统和电网侧监测/控接口模块的远程通信网络；
所述可调控设备为高耗能负荷、分散式低耗能负荷、分布式储能设备或分布式发电设备。
8.一种高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，其特征在于，其应用于权利要求1-7任意一项所述的高耗工业园区参与辅助服务的系统上，其包括以下步骤：
步骤1，所述园区能源协调控制系统监听电网侧系统发出的辅助服务调节信号，若有信号则转步骤3；
步骤2，定期扫描负荷监测终端的终端状态，包括以下步骤：
步骤20，所述园区能源协调控制系统循环扫描负荷监测/控终端的终端状态，并刷新各负荷监测/控终端的负荷监测/控终端状态点表；
步骤21，所述园区能源协调控制系统依据各负荷监测/控终端状态点表，刷新系统整体状态信息；
步骤3，根据辅助服务调节信号调节可调控设备，包括以下步骤：
步骤31，所述园区能源协调控制系统接收到辅助服务调节信号后，依据辅助服务调节信号和最新的系统整体状态信息，生成整体控制逻辑并向各负荷监测/控终端广播发送目标控制指令；
步骤32，各所述负荷监测/控终端接收目标控制指令后，执行本地控制逻辑，调节可调控设备；
所述步骤3还包括以下步骤：
步骤33，所述负荷监测/控终端记录控制效果；
所述负荷监测/控终端状态点表记录的状态信息包括监测点地址、监测点类型、监测点最大功率、监测点最小功率、监测点当前功率以及监测点当前可调节功率大小中的一个或多个；
所述系统整体状态信息由各负荷监测/控终端状态点表中记录的状态信息的分别累加求和得到。
9.一种高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤1，监听电网侧系统发出的辅助服务调节信号，若有信号则转步骤3；
步骤2，定期扫描负荷监测终端的终端状态，包括以下步骤：
步骤20，循环扫描负荷监测终端的终端状态，并刷新各负荷监测终端的负荷监测终端状态点表；
步骤21，依据各负荷监测状态点表，刷新系统整体状态信息；
步骤3，根据辅助服务调节信号调节可调控设备，包括以下步骤：
步骤31，接收到辅助服务调节信号后，依据辅助服务调节信号和最新的系统整体状态信息，生成整体控制逻辑并向各负荷监测终端广播发送目标控制指令。
10.一种计算机装置，其特征在于，其存储并运行权利要求14所述的高耗能工业园区参与电力辅助服务的方法。
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