CN113346476A - 一种多时间尺度控制融合的负荷终端装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多时间尺度控制融合的负荷终端装置及其工作方法，所述装置包括数据采集模块、毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块和输出模块。本发明满足故障后紧急负荷控制、稳态负荷批量控制和负荷需求响应控制等多时间尺度下的用户侧负荷控制需求，在保证电网安全稳定运行的同时，进一步丰富和完善了电网经济运行和削峰填谷的控制手段。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化领域，特别涉及了多时间尺度控制融合的负荷终端技术。
背景技术
随着我国能源变革的推进，大力促进清洁能源发展，积极推动源网荷储友好互动，已成为支撑能源变革发展的重要手段。电网需求侧政策的逐步开放和可中断/柔性负荷的逐步接入，网荷互动场景逐渐增多，电网调度开始由传统的“电源调度”向“负荷调度”延伸，控制方式逐渐由粗放的刚性控制向精准的柔性控制延伸。目前，电力系统负荷控制主要分为三类，一类是在电力系统发生故障产生紧急功率不平衡时，利用稳定控制系统进行的毫秒级快速负荷控制；一类是调度根据运行方式或故障情况，为限制关键断面潮流等，进行的秒级负荷控制；一类是电力用户主动参与电力需求响应调度，在规定的时间段内进行一定量的负荷控制。为同时满足以上各种场合下的负荷控制需求，研究一种多时间尺度控制融合的负荷终端装置及其工作方法显得十分有意义。
发明内容
为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种多时间尺度控制融合的负荷终端装置及其工作方法，满足各种场合下的负荷控制需求。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
一种多时间尺度控制融合的负荷终端装置，包括：
数据采集模块，用于采集用户侧负荷信息，并发送至毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块。
毫秒级控制模块，接收数据采集模块发来的负荷信息，计算形成毫秒级可控负荷数据，发送至上级控制子站；接收上级控制子站的控制命令，计算得出相应的控制措施，发送至输出模块。
秒级控制模块，接收数据采集模块发来的负荷信息，计算形成秒级可控负荷数据，发送至负控管理主站；接收负控管理主站的控制命令，计算得出相应的控制措施，发送至输出模块。
需求响应控制模块，接收数据采集模块发来的负荷信息，计算形成可响应负荷数据，报名并响应需求管理主站中的负荷控制需求计划，计算得出相应的控制措施，发送至输出模块。
输出模块，根据毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块发来的控制措施，对负荷控制对象进行调切控制。
进一步地，所述数据采集模块采集用户侧多条负荷支路的电压、电流、开关位置、允切状态、出口压板状态等信息，并计算得出各支路的可切功率Pkq_n。
假设负荷支路的有功功率为P_n，允切状态为Flag_yq_n，出口压板状态为Flag_ck_n，当满足(P_n≥Pty_n)&&(Flag_yq_n)&&(Flag_ck_n)＝1时，则
Pkq_n＝P_n
其中，Pty_n为各支路判投运的功率门槛值。
进一步地，所述毫秒级控制模块每0.833ms从数据采集模块获取并更新一次负荷数据；通过2M HDLC协议与上级控制子站(稳控装置)通信，并每1.667ms交换一次数据。当收到上级控制子站的切负荷命令时，进行连续三帧命令防误确认，确认通过后立即将控制措施发送至输出模块。
进一步地，所述秒级控制模块通过IEC104协议组织要交互的应用数据，并封装在物联安全加密协议中与负控管理主站进行信息交换。接收负控管理主站下发的遥调、遥控命令计算得出相应的控制措施发送至输出模块。
进一步地，所述需求响应控制模块根据需求管理主站通知的不同需求响应事件、各设备的运行状态及历史统计数据等计算相应的可降负荷潜力。通过DL/T 1867协议与需求管理主站进行注册、事件、报告、参与、询问等信息交换。
进一步地，所述毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块在同时接收到命令时按毫秒级紧急控制、秒级次紧急控制、需求响应控制的优先顺序执行。
一种多时间尺度控制融合的负荷终端装置工作方法，包括以下步骤：
步骤1：数据采集模块采集用户侧负荷信息，计算得到可切负荷数据，分别发送至毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块；
步骤2：毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块分别与相应的控制系统交互数据，上送可切负荷信息，并接收控制命令形成相应的控制措施，发送至输出模块；
步骤3：输出模块接收毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块发来的控制措施，对负荷控制对象进行调切控制。
采用上述技术方案带来的有益效果：
本发明具备毫秒级紧急负荷控制功能、秒级稳态负荷控制功能和需求响应负荷控制功能，在保证电网安全稳定运行的同时，进一步丰富和完善了电网经济运行和削峰填谷的控制手段。
附图说明
图1是负荷终端典型系统架构示意图；
图2是多时间尺度控制融合的负荷终端装置架构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，融合控制终端同时具备故障后紧急负荷控制、稳态负荷控制和需求响应负荷控制功能。
本发明设计了一种多时间尺度控制融合的负荷终端装置，如图2所示，包括：
数据采集模块，用于采集用户侧负荷信息，并发送至毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块。
毫秒级控制模块，接收数据采集模块发来的负荷信息，计算形成毫秒级可控负荷数据，发送至上级控制子站；接收上级控制子站的控制命令，计算得出相应的控制措施，发送至输出模块。
秒级控制模块，接收数据采集模块发来的负荷信息，计算形成秒级可控负荷数据，发送至负控管理主站；接收负控管理主站的控制命令，计算得出相应的控制措施，发送至输出模块。
需求响应控制模块，接收数据采集模块发来的负荷信息，计算形成可响应负荷数据，报名并响应需求管理主站中的负荷控制需求计划，计算得出相应的控制措施，发送至输出模块。
输出模块，根据毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块发来的控制措施，对负荷控制对象进行调切控制。
在本实施例中，数据采集模块采集用户侧多条负荷支路的电压、电流、开关位置、允切状态、出口压板状态等信息，并计算得出各支路的可切功率Pkq_n。
假设负荷支路的有功功率为P_n，允切状态为Flag_yq_n，出口压板状态为Flag_ck_n，当满足(P_n≥Pty_n)&&(Flag_yq_n)&&(Flag_ck_n)＝1时，则
Pkq_n＝P_n
其中，Pty_n为各支路判投运的功率门槛值。
在本实施例中，毫秒级控制模块每0.833ms从数据采集模块获取并更新一次负荷数据；通过2M HDLC协议与上级控制子站(稳控装置)通信，并每1.667ms交换一次数据。当收到上级控制子站的切负荷命令时，进行连续三帧命令防误确认，确认通过后立即将控制措施发送至输出模块。
在本实施例中，秒级控制模块通过IEC104协议组织要交互的应用数据，并封装在物联安全加密协议中与负控管理主站进行信息交换。接收负控管理主站下发的遥调、遥控命令计算得出相应的控制措施发送至输出模块。
在本实施例中，需求响应控制模块根据需求管理主站通知的不同需求响应事件、各设备的运行状态及历史统计数据等计算相应的可降负荷潜力。通过DL/T 1867协议与需求管理主站进行注册、事件、报告、参与、询问等信息交换。
在本实施例中，毫秒级控制模块、秒级控制模块、需求响应控制模块在同时接收到命令时按毫秒级紧急控制、秒级次紧急控制、需求响应控制的优先顺序执行。
实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多时间尺度控制融合的负荷终端装置，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于采集用户侧负荷信息，并发送至毫秒级控制模块、秒级控制模块和需求响应控制模块；
毫秒级控制模块，接收数据采集模块发来的负荷信息，计算形成毫秒级可控负荷数据，发送至上级控制子站；接收上级控制子站的控制命令，计算得出相应的控制措施，发送至输出模块；
秒级控制模块，接收数据采集模块发来的负荷信息，计算形成秒级可控负荷数据，发送至负控管理主站；接收负控管理主站的控制命令，计算得出相应的控制措施，发送至输出模块；
需求响应控制模块，接收数据采集模块发来的负荷信息，计算形成可响应负荷数据，报名并响应需求管理主站中的负荷控制需求计划，计算得出相应的控制措施，发送至输出模块；
输出模块，根据毫秒级控制模块、秒级控制模块和需求响应控制模块发来的控制措施，对负荷控制对象进行调切控制。
2.根据权利要求1所述多时间尺度控制融合的负荷终端装置，其特征在于，所述数据采集模块采集用户侧多条负荷支路的电压、电流、开关位置、允切状态及出口压板状态信息，并计算得出各支路的可切功率Pkq_n；
假设负荷支路的有功功率为P_n，允切状态为Flag_yq_n，出口压板状态为Flag_ck_n，当满足(P_n≥Pty_n)&&(Flag_yq_n)&&(Flag_ck_n)＝1时，则
Pkq_n＝P_n
其中，Pty_n为各支路判投运的功率门槛值。
3.根据权利要求1所述多时间尺度控制融合的负荷终端装置，其特征在于，所述毫秒级控制模块每0.833ms从数据采集模块获取并更新一次负荷数据；通过2M HDLC协议与上级控制子站通信，并每1.667ms交换一次数据；当收到上级控制子站的切负荷命令时，进行连续三帧命令防误确认，确认通过后立即将控制措施发送至输出模块。
4.根据权利要求1所述多时间尺度控制融合的负荷终端装置，其特征在于，所述秒级控制模块通过IEC104协议组织要交互的应用数据，并封装在物联安全加密协议中与负控管理主站进行信息交换；接收负控管理主站下发的遥调和遥控命令计算得出相应的控制措施发送至输出模块。
5.根据权利要求1所述多时间尺度控制融合的负荷终端装置，其特征在于，所述需求响应控制模块根据需求管理主站通知的不同需求响应事件、各设备的运行状态及历史统计数据计算相应的可降负荷潜力；通过DL/T 1867协议与需求管理主站进行信息交换。
6.根据权利要求1所述多时间尺度控制融合的负荷终端装置，其特征在于，所述毫秒级控制模块、秒级控制模块和需求响应控制模块在同时接收到命令时按毫秒级紧急控制、秒级次紧急控制以及需求响应控制的优先顺序执行。
7.一种多时间尺度控制融合的负荷终端装置工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：数据采集模块采集用户侧负荷信息，计算得到可切负荷数据，分别发送至毫秒级控制模块、秒级控制模块和需求响应控制模块；
步骤2：毫秒级控制模块、秒级控制模块和需求响应控制模块分别与相应的控制系统交互数据，上送可切负荷信息，并接收控制命令形成相应的控制措施，发送至输出模块；
步骤3：输出模块接收毫秒级控制模块、秒级控制模块和需求响应控制模块发来的控制措施，对负荷控制对象进行调切控制。
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