CN113746093A - 一种分布式电源协同控制方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供的一种分布式电源协同控制方法及相关设备，应用于配电网中，配电网包括配电控制区域，配电控制区域划分有至少一个配电子区域。该方法通过获得配电网在当前时间区间的目标电源数据；获得配电网在当前时间区间之后的下一个目标时间区间的预测电源需求数据；将目标电源数据和预测电源需求数据代入预设最优化算法进行计算，确定与目标时间区域对应的全局优化控制策略；根据全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各配电子区域对应的消纳策略；分别根据各配电子区域对应的消纳策略，对各配电子区域的实际电源功率进行修正，以使配电网的电源功率维持在电源功率全局目标值，从而实现对配电网的电源功率的控制管理。

Description

一种分布式电源协同控制方法及相关设备

技术领域

本公开涉及配电网控制技术领域，尤其涉及一种分布式电源协同控制方法及相关设备。

背景技术

当前，配电网中接入规模化的间歇式能源和可控分布式能源，由于间歇式能源功率具有间歇性、波动性的特点，如不对其产生的潮流变化进行合理管控，将限制其并网运行。

因此，为了提高配电网整体对间歇式能源的消纳能力，需要对可控分布式能源、网络潮流以及网络联络开关进行主动协调控制。

发明内容

鉴于上述问题，本公开提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种分布式电源协同控制方法及相关设备，技术方案如下：

一种分布式电源协同控制方法，应用于配电网中，所述配电网包括配电控制区域，所述配电控制区域划分有至少一个配电子区域，所述方法包括：

获得所述配电网在当前时间区间的目标电源数据和电源需求预测数据；

将所述目标电源数据和所述电源需求预测数据代入预设最优化算法进行计算，确定与在所述当前时间区间之后的目标时间区间对应的全局优化控制策略；

根据所述全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各所述配电子区域对应的消纳策略；

分别根据各所述配电子区域对应的所述消纳策略，对各所述配电子区域的实际电源功率进行修正，以使所述配电网在所述目标时间区间内的电源功率维持在所述电源功率全局目标值。

可选的，所述方法还包括：

在所述目标时间区间内对所述配电子区域的区域态势指标进行监测，获得监测结果，其中，所述区域态势指标包括区域交换功率指标、控制指标以及区域消纳能力指标中至少一种。

可选的，在获得所述监测结果之后，所述方法还包括：

根据所述监测结果，预测所述目标时间区间之后的下一个时间区间对应的电源需求数据。

可选的，所述目标电源数据至少包括ADN网络拓扑数据以及电气设备参数数据。

可选的，所述电源需求预测数据至少包括负荷预测数据以及可再生能源预测数据。

可选的，所述配电子区域包括单端口区域或双端口区域，其中，所述单端口区域中的馈线上从分支界定开关到线路末端设置有可控分布式单元，所述双端口区域中的馈线上两个分段开关之间设置有所述可控分布式单元。

一种分布式电源协同控制装置，应用于配电网中，所述配电网包括配电控制区域，所述配电控制区域划分有至少一个配电子区域，包括：数据获得单元、全局优化控制策略确定单元、消纳策略生成单元以及电源功率修正单元，

所述数据获得单元，用于获得所述配电网在当前时间区间的目标电源数据和电源需求预测数据；

所述全局优化控制策略确定单元，用于将所述目标电源数据和所述电源需求预测数据代入预设最优化算法进行计算，确定与在所述当前时间区间之后的目标时间区间对应的全局优化控制策略；

所述消纳策略生成单元，用于根据所述全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各所述配电子区域对应的消纳策略；

所述电源功率修正单元，用于分别根据各所述配电子区域对应的所述消纳策略，对各所述配电子区域的实际电源功率进行修正，以使所述配电网在所述目标时间区间内的电源功率维持在所述电源功率全局目标值。

可选的，所述装置还包括：监测单元，

所述监测单元，用于在所述目标时间区间内对所述配电子区域的区域态势指标进行监测，获得监测结果，其中，所述区域态势指标包括区域交换功率指标、控制指标以及区域消纳能力指标中至少一种。

一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的分布式电源协同控制方法。

一种电子设备，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如上述任一项所述的分布式电源协同控制方法。

借由上述技术方案，本公开提供的一种分布式电源协同控制方法及相关设备，应用于配电网中，配电网包括配电控制区域，配电控制区域划分有至少一个配电子区域。该方法通过获得配电网在当前时间区间的目标电源数据；获得配电网在当前时间区间之后的下一个目标时间区间的预测电源需求数据；将目标电源数据和预测电源需求数据代入预设最优化算法进行计算，确定与目标时间区域对应的全局优化控制策略；根据全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各配电子区域对应的消纳策略；分别根据各配电子区域对应的消纳策略，对各配电子区域的实际电源功率进行修正，以使配电网的电源功率维持在电源功率全局目标值。本公开通过多个小型化分布式电源协同控制和配电子区域单独控制，实现对配电网的电源功率的控制管理。

上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本公开的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本公开的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本公开实施例提供的分布式电源协同控制方法的一种实施方式的流程示意图；

图2示出了本公开实施例提供的分层分布协同控制框架的结构示意图；

图3示出了本公开实施例提供的分布式电源协同控制方法的另一种实施方式的流程示意图；

图4示出了本公开实施例提供的分布式电源协同控制方法的另一种实施方式的流程示意图；

图5示出了本公开实施例提供的配电网态势指标的流程示意图；

图6示出了本公开实施例提供的分布式电源协同控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本公开实施例提供的分布式电源协同控制方法应用于配电网中，配电网包括配电控制区域，配电控制区域划分有至少一个配电子区域。

配电子区域可以是对应配电网的馈线主干路径上的一个分段区域，也可以是馈线的一个分支区域。可选的，配电子区域包括单端口区域或双端口区域，其中，单端口区域中的馈线上从分支界定开关到线路末端设置有可控分布式单元，双端口区域中的馈线上两个分段开关之间设置有可控分布式单元。

其中，可控分布式单元，也称为分布式发电装置(Distributed Generation，DG)，还称为分布式电源。

本公开实施例通过将配电子区域分为单端口区域和双端口区域，当配电网中联络开关的位置发生变化后，配电子区域的范围不会发生变化，具有很高的灵活性。此外，每个配电子区域可以对应一个协同交互控制器，从而将配电网的全局网络拓扑划分为多个小范围局部拓扑的集合，将各个局部拓扑独立于整体进行分析和计算，可以简化潮流计算、短路电流限制以及差动保护等网络拓扑的问题。

如图1所示，本公开实施例提供的分布式电源协同控制方法的一种实施方式的流程示意图，该分布式电源协同控制方法可以包括：

S100、获得配电网在当前时间区间的目标电源数据和电源需求预测数据。

其中，配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网，是在电力网中起重要分配电能作用的网络。

具体的，本公开实施例可以获得配电网数据采集与监控(DSCADA)系统采集的目标电源数据。

可选的，目标电源数据至少包括ADN网络拓扑数据以及电气设备参数数据。其中，电气设备参数数据可以包括各分布式电源的状态信息。

可选的，电源需求预测数据至少包括负荷预测数据以及可再生能源预测数据。其中，可再生能源预测数据可以包括风机出力预测数据、光伏出力预测数据以及水电、储能、冷热电三联供等设备出力预测数据。

S200、将目标电源数据和电源需求预测数据代入预设最优化算法进行计算，确定与在当前时间区间之后的目标时间区间对应的全局优化控制策略。

其中，预设最优化算法可以包括梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法、共轭梯度法以及启发式优化法中的至少一种算法。

S300、根据全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各配电子区域对应的消纳策略。

本公开实施例可以根据电源功率全局目标值，对各配电子区域分配包括电源功率局部目标值在内的消纳策略。

S400、分别根据各配电子区域对应的消纳策略，对各配电子区域的实际电源功率进行修正，以使配电网在目标时间区间内的电源功率维持在电源功率全局目标值。

本公开实施例根据电源功率全局目标值和各配电子区域的实际电源功率，分别采用各消纳策略实现在长时间尺度优化协调控制的目标时间区间内各个分布式电源的实时协调控制，以修正实际电源功率与电源功率局部目标值的偏差，使得配电网整体运行在全局优化与配电子区域独立控制的协调环境下。进一步地，本公开实施例可以根据配电子区域的消纳策略，将该配电电源功率局部目标值合理分配至该配电子区域中的各可控分布式单元和柔性负荷。

本公开提供的一种分布式电源协同控制方法，应用于配电网中，配电网包括配电控制区域，配电控制区域划分有至少一个配电子区域。该方法通过获得配电网在当前时间区间的目标电源数据；获得配电网在当前时间区间之后的下一个目标时间区间的预测电源需求数据；将目标电源数据和预测电源需求数据代入预设最优化算法进行计算，确定与目标时间区域对应的全局优化控制策略；根据全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各配电子区域对应的消纳策略；分别根据各配电子区域对应的消纳策略，对各配电子区域的实际电源功率进行修正，以使配电网的电源功率维持在电源功率全局目标值。本公开通过多个小型化分布式电源协同控制和配电子区域单独控制，实现对配电网的电源功率的控制管理。

为了便于理解本公开提供的分布式电源协同控制方法，以下基于图2所示该配电网的分层分布协同控制框架进行说明：该分层分布协同控制框架实现能量管理系统、分层分布控制器和源网协调控制器之间的信息交互。在该配电网的分层分布协同控制框架中，最上层的是能量管理系统，中间层为分层分布控制器，最底层为源网协调控制器。

能量管理系统通过配电网数据采集与监控(DSCADA)系统采集配电网的网络数据以及各分布式电源的状态信息后，在对负荷需求以及间歇式能源发电功率进行预测的基础上，根据最优化算法计算出长时间尺度下的全局优化控制策略，并得到各配电子区域与配电网网络的功率交换目标值。

分层分布控制器根据功率交换目标值和配电子区域的实际运行状况，通过消纳策略实现在长时间尺度优化协调控制的时间区间内各个分布式电源的实时协调控制，修正实际运行工况与理想优化工况的偏差，使得配电网整体运行在全局优化与配电子区域独立控制的协调环境下。

源网协调控制器管理同一配电节点(配电房/开闭所/环网柜等)下所有的可控分布式单元以及柔性负荷，接收分层分布控制器的功率目标，并将功率合理分配。

分层分布控制技术结合了集中式控制和单层分布式控制方法，采用分层的控制方式实现系统一次侧的多级消纳，不仅缓解了控制系统的信息阻塞，又能使系统运行在整体优化的状态。当能量管理系统出现故障或者需要维护，分层分布控制器依旧能够对本地的设备进行管理。分层分布控制技术在长时间尺度的全局优化控制确保网络运行的经济性，而短时间尺度的区域自治控制提升系统运行的鲁棒性。

配电网分层分布控制相比于传统配电网的管理来说，配电网信息控制策略实现配电网信息模型的横向集成、纵向贯通，是一种积极主动的控制和管理方式。第一个子控制系统为全局运行决策系统，该系统是实现配电网“全局统筹-分层管理”的大脑所在。其核心职责在于根据具体的全局优化目标对配电网进行统筹、优化，通过其他层次配合采集整个配电网络的运行信息，结合间歇式能源的短期预测结果，实现配电网全局层面长时间尺度的优化运行计算，在此基础上配合协同交互控制器和分布式电源控制管理单元实现短时间尺度上的功率平衡跟踪与优化运行。

由于采取配电子区域独立控制以及配电网全局协调的协同交互控制方式，控制需求主要包括对分布式能源、储能系统、下层控制器以及配网开关的信息交互，可以实现配电网多层分级消纳模式。

配电网的自顶向下的信息流为主站向分布式电源控制管理单元下发模式号、支援率和控制目标，分布式电源控制管理单元根据指令完成动态组网的逻辑过程，最后由分布式能源控制器控制相关的可控设备执行指令。每个局部自治区域配有一个分布式电源控制管理单元，每个分布式电源控制管理单元下面有若干个分布式能源控制器。

配电网中接入了规模化的间歇式能源和可控分布式能源，由于间歇式能源功率具有间歇性、波动性的特点，如不对其产生的潮流变化进行合理管控，将限制其并网运行。因此，为了提高配电网整体对间歇式能源的消纳能力，需要对可控分布式能源、网络潮流以及网络联络开关进行协调控制。传统的微网或者独立间歇式能源的控制一般都是局限在小范围内的协调控制，无法完成一条馈线上的多个可控分布式能源甚至是多条馈线间的协调控制。集中式控制对通信要求高，可靠性差；单层分布式控制对多个区域的协调能力不足；分层控制方法既可以令配电网运行在较优的状态，取得良好的经济效益，又兼顾间歇式能源的出力波动，实时消纳其出力，因此采用了区域内独立控制和全局协调的协同交互控制技术，在控制区域的划分基础上，将全局优化和区域控制相结合，实现分层能量管理。

区域协同交互控制使得配电网在遭受功率扰动时协调控制各个局部自治区域的可控分布式能源，将功率扰动在变电站母线和各个局部自治区域间合理分配，消除实时运行状态和全局优化目标之间的误差，使系统运行在全局优化目标的领域内，而且提高了系统的鲁棒性。

由于负荷预测数据以及可再生能源预测数据需要从配电网的海量数据中提取出有用信息，因此对配电网进行区域态度感知可以对配电网当前运行状态进行实时跟踪、预警和控制，实现对未来的电源需求进行有效预测。

由于配电子区域的边界是由可控的分段开关或联络开关构成的，当前实际情况中可远动控制的开关一般配备有计量装置采集该节点电气数据，因此我们可以认为区域的两个端口的电气数据是可以获得的。而目前分布式电源其本身就具有计量功能，可将其接入点的电气数据进行采集并上送，因此我们可以认为分布式电源处的电气数据是可以获得的。以下根据这一情况提出几个区域态势指标以供后续优化控制使用。

可选的，基于图1所示方法，如图3所示，本公开实施例提供的分布式电源协同控制方法的另一种实施方式的流程示意图，该分布式电源协同控制方法还可以包括：

S500、在目标时间区间内对配电子区域的区域态势指标进行监测，获得监测结果，其中，区域态势指标包括区域交换功率指标、控制指标以及区域消纳能力指标中至少一种。

区域交换功率指标是配合配电网功率灵活多变的特点，以配电子区域为单位进行潮流流向分析，可对配电子区域状态进行实时监测、评估的指标。

本公开实施例通过公式：

P_area(t)＝P_area-in(t)-P_area-out(t)

实时获得配电子区域在各时刻的交换功率，其中，P_area(t)为配电子区域在时刻t的交换功率值；P_area-in(t)为配电子区域在时刻t的流入功率值；P_area-out(t)为配电子区域在时刻t的流出功率值。

本公开实施例对配电子区域实时交换功率监测，可以有助于及时了解配电网中功率的走向，对可能出现的大面积功率倒送做出提前预防。

控制指标是指在配电网分层分区控制策略中，全局优化管理系统每隔一个时间区间，根据配电网在当前时间区间的目标电源数据和电源需求预测数据，获得全局优化控制策略，并分解全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，下发电源功率局部目标值，控制配电子区域根据特定的控制策略实时响应外界扰动，协调控制配电子区域内的分布式能源。例如：可控分布式单元与储能以及光伏和风力出力部分的完全消纳，缩小各个配电子区域的实际电源功率之和与电源功率全局目标值的差距。配电网外部可近似为无穷大电源，以维持电网功率平衡。

区域消纳能力指标的态势监测有助于我们了解当前区域对于自身区域内功率的掌控能力，从而可以为后续操作进行安排。对相同对象采用预测方法即可知晓未来一段时间内区域的消纳能力态势，从而对后续相应状态进行提前应对，有助于实现配电网的最优控制。

可选的，基于图3所示方法，如图4所示，本公开实施例提供的分布式电源协同控制方法的另一种实施方式的流程示意图，在S500之后，该分布式电源协同控制方法还可以包括：

S600、根据监测结果，预测目标时间区间之后的下一个时间区间对应的电源需求数据。

区域态势指标的感知分为全局与区域两个层面。

全局层面感知是由配电网全局运行决策系统完成的，根据已有的日前预测信息(24点或96点)，判断未来每个断面下各设备的运行状态做出全局优化，并进一步根据初始区域的超短期预测进行区域状态评估，据此划定配电网区域的具体范围，每个配电子区域的边界如上文所述，是由可控的联络开关或分段开关所构成。

区域层面感知是由协同交互控制器完成的，将以秒级的时间尺度进行，以超短期预测得到的未来一段时间本区域的计算结果，判断未来潮流的走向，并及时将结果反馈给配电网全局运行决策系统，实现配电网点、线、面不同控制模式的自动切换。因此区域态势指标涉及了全网两种时间尺度的优化计算，但两者使用设备不同，具体可参考图5所示的配电网态势指标流程图。

对于态势指标两种时间尺度的计算均涉及以下几个要素：风机出力预测、光伏出力预测和负荷预测，其他设备如水电、储能、冷热电三联供等，在全局优化中均已形成计划曲线，而在协同交互控制器的配电子区域独立控制中则将按照最大功率计算消纳能力。

配电网全局运行决策系统选取适当的短期预测方法对全网断面状态进行评估，其预测对象不必精细到每个分布式电源或负荷，其只需形成对可控开关范围内态势指标的日前预测曲线并进行区域划分即可。而协同交互控制器的预测则是对区域范围内各设备的超短期预测，精度要求更高、预测范围更小、变量更少，其结果用于配电子区域的独立控制中的消纳模式的切换及动态组网过程。

配电网全局运行决策系统形成具体的配电子区域划分后，需要将结果下发给各个协同交互控制器，以配置其具体控制范围和对象。当需要将两个基本区域进行扩展合并时，其中一个协同交互控制器将被作为备用，并不进行实际控制，而另一个协同交互控制器的控制对象将被配置为两个配电子区域中所包含的可控对象。具体配置方法将由配电网全局运行决策系统形成IEC61850配置文件进行下发，而协同交互控制器则根据IEC61850进行建模并解析接收到的配置文件进行区域控制对象的转变与控制目标的设定，实现短时间尺度的配电子区域的独立控制。

区域控制的目标是跟踪优化目标，对配电网内实时的功率扰动进行消纳，单区域消纳的过程应在小范围内进行，而不影响其他区域可控分布式能源的出力。

在实际情况下，分布式电源协同控制可以根据不同的应用场景对应有馈线定交换功率模式、配电子区域独立控制模式以及配电子区域协同控制模式。

(1)馈线定交换功率模式

当全局不关心馈线内功率的具体流向，而只关心各条馈线的交换功率，控制指标可以不考虑区域交换功率偏差，就变为如下形式：

其中，FCE为馈线控制误差指标；

为配电子区域i的馈线控制误差；k_i为配电子区域参与的功率协调系数；ΔP_F为馈线实际交换功率与其优化目标值的偏差。

此时配电子区域内的可控分布式单元和储能的出力变化与控制区域交换功率不再有联系，而是完全根据馈线交换功率的变化而变化，各配电子区域协调完成对馈线交换功率与电源功率局部目标值之间偏差的消纳，因此，使∑k_i＝1，确保配电网与外界交换功率保持不变。

需要注意的是，在馈线定交换功率模式下，ADN相对于外部电网为一个恒定负荷，对外部电网冲击很小。但全局优化目标中对区域的优化部分在此无法体现，因而此模式仅适用于分布式能源渗透率较低的场合。

(2)配电子区域独立控制模式

当配电网划分有多个配电子区域之后，各配电子区域内部均包含可控对象。例如储能系统，此时配电子区域拥有了独立控制能力，可以考虑将馈线实际交换功率与其优化目标值的偏差去除，就变为如下形式：

其中，ΔP_area-i为配电子区域i的交换功率实际值与其优化目标值的偏差。

在配电子区域独立控制模式下，配电子区域处于完全独立控制状态，从全局运行决策系统接收区域交换功率目标值后，协同交互控制器不再需要采集馈线实际交换功率值，只当区域内出现负荷或者分布式能源出力波动时，其区域交换功率与目标值偏差将由区域自身承担消纳。当FCE<0时，则减小分布式能源出力调节FCE至0，反之FCE>0，则增加分布式能源出力调节FCE至0。

这样对于任一配电子区域内的计划外功率波动，由该配电子区域自身完成消纳，对其他配电子区域不产生影响，因此可以将电网功率波动控制在尽量小的范围内。而对于配电子区域外发生的计划外负荷波动等，各配电子区域不受影响，变电站母线将全部承担这些波动。这种控制模式下，各配电子区域内部都相对稳定，相互之间无影响，适合网络结构复杂、配电子区域多，并且外电网支撑作用可靠的场合。

(3)配电子区域协同控制模式

配电网的优化控制不仅需要考虑馈线与外电网交换功率，也要兼顾配电子区域交换功率，两者综合考虑的模式称为区域协同自治模式。该模式下，当发生功率波动时，各配电子区域根据下发的功率协调系数，共同平衡这些计划外的负荷变化。

当区域协同自治模式发生配电子区域内功率扰动时，其控制效果与区域独立自治模式相同，即发生在配电子区域内部的功率扰动由各个配电子区域独立响应。

本公开实施例提供的分层分布协同控制框架采用的工业物联网通信协议可以为DDS((Data Distribution Service)协议。该协议采用的通信模型是以数据为中心的发布/订阅(data centric publish subscribe，DCPS)模型。DCPS是一种纯粹以数据为中心的信息交换模型，可以自动发现新接入的设备，即在协议层支持设备的即插即用。该模型中有3个基本元素，即发布者(publisher)、订阅者(subscriber)和主题(topic)。基于全局数据空间的概念，所有对全局空间中的数据感兴趣的节点都可以接入，网络中的数据对象用域或主题做标识。向全局数据空间提供数据的节点为“发布者”，需要从全局空间获得数据的为“订阅者”，通过“主题”来标识发布/订阅的信息。各个节点具有完全的独立性和自主性，在逻辑上无主从关系，节点与节点之间都是对等的关系，通信方式可以是一对一、一对多、多对一和多对多等，在QoS的控制下建立连接，自动发现和配置网络参数，可以同时支持IED之间以及IED与主站之间的通信。

DDS规范定义了丰富的服务质量(quality of service，QoS)策略。QoS是一种网络传输策略，应用程序制定所需要的网络传输质量行为，Qos服务实现这种行为要求，尽可能满足客户对通信质量的需求。每个节点都有自身的QoS策略，而且每对发布者和订阅者之间可以建立独立的QoS协定。

DDS使用接口定义语言描述服务，实现了独立于平台的数据交换方式，可以映射到多种具体平台和编程语言。因此DDS可以支持不同的处理器体系结构、编程语言和操作系统的组合。例如，可以采用多种编程语言(主要是C，C++和Java)用于多种操作系统，如VxWorks，QNX，Lynx，Windows和Unix/Linux等。

本公开实施例通过DDS协议，使得分层分布协同控制框架具有互操作性、实时性、大吞吐量、支持质量服务、提供自发现机制、广泛适用以及高安全性的特点。

虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

与上述方法实施例相对应，本公开实施例还提供一种分布式电源协同控制装置，其结构如图6所示，该分布式电源协同控制装置应用于配电网中，所述配电网包括配电控制区域，所述配电控制区域划分有至少一个配电子区域，包括：数据获得单元100、全局优化控制策略确定单元200、消纳策略生成单元300以及电源功率修正单元400。

可选的，所述配电子区域包括单端口区域或双端口区域，其中，所述单端口区域中的馈线上从分支界定开关到线路末端设置有可控分布式单元，所述双端口区域中的馈线上两个分段开关之间设置有所述可控分布式单元。

所述数据获得单元100，用于获得所述配电网在当前时间区间的目标电源数据和电源需求预测数据。

可选的，所述目标电源数据至少包括ADN网络拓扑数据以及电气设备参数数据。

可选的，所述电源需求预测数据至少包括负荷预测数据以及可再生能源预测数据。

所述全局优化控制策略确定单元200，用于将所述目标电源数据和所述电源需求预测数据代入预设最优化算法进行计算，确定与在所述当前时间区间之后的目标时间区间对应的全局优化控制策略。

所述消纳策略生成单元300，用于根据所述全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各所述配电子区域对应的消纳策略。

所述电源功率修正单元400，用于分别根据各所述配电子区域对应的所述消纳策略，对各所述配电子区域的实际电源功率进行修正，以使所述配电网在所述目标时间区间内的电源功率维持在所述电源功率全局目标值。

可选的，本公开实施例提供的分布式电源协同控制装置还可以包括：监测单元。

所述监测单元，用于在所述目标时间区间内对所述配电子区域的区域态势指标进行监测，获得监测结果，其中，所述区域态势指标包括区域交换功率指标、控制指标以及区域消纳能力指标中至少一种。

可选的，本公开实施例提供的分布式电源协同控制装置还可以包括：预测单元。

所述预测单元，用于根据所述监测结果，预测所述目标时间区间之后的下一个时间区间对应的电源需求数据。

本公开提供的一种分布式电源协同控制装置，应用于配电网中，配电网包括配电控制区域，配电控制区域划分有至少一个配电子区域。该方法通过获得配电网在当前时间区间的目标电源数据；获得配电网在当前时间区间之后的下一个目标时间区间的预测电源需求数据；将目标电源数据和预测电源需求数据代入预设最优化算法进行计算，确定与目标时间区域对应的全局优化控制策略；根据全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各配电子区域对应的消纳策略；分别根据各配电子区域对应的消纳策略，对各配电子区域的实际电源功率进行修正，以使配电网的电源功率维持在电源功率全局目标值。本公开通过多个小型化分布式电源协同控制和配电子区域单独控制，实现对配电网的电源功率的控制管理。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

所述分布式电源协同控制装置包括处理器和存储器，上述数据获得单元100、全局优化控制策略确定单元200、消纳策略生成单元300以及电源功率修正单元400等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来通过多个小型化分布式电源协同控制和配电子区域单独控制，实现对配电网的电源功率的控制管理。

本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述分布式电源协同控制方法。

本公开实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述分布式电源协同控制方法。

本公开实施例提供了一种电子设备，电子设备包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，处理器、存储器通过总线完成相互间的通信；处理器用于调用存储器中的程序指令，以执行上述的分布式电源协同控制方法。本文中的电子设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本公开还提供了一种计算机程序产品，当在电子设备上执行时，适于执行初始化有分布式电源协同控制步骤的程序。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、装置、电子设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

在一个典型的配置中，电子设备包括一个或多个处理器(CPU)、存储器和总线。电子设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

在本公开的描述中，需要理解的是，如若涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本公开的限制。

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。还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本公开的实施例而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式电源协同控制方法，其特征在于，应用于配电网中，所述配电网包括配电控制区域，所述配电控制区域划分有至少一个配电子区域，所述方法包括：

获得所述配电网在当前时间区间的目标电源数据和电源需求预测数据；

将所述目标电源数据和所述电源需求预测数据代入预设最优化算法进行计算，确定与在所述当前时间区间之后的目标时间区间对应的全局优化控制策略；

根据所述全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各所述配电子区域对应的消纳策略；

分别根据各所述配电子区域对应的所述消纳策略，对各所述配电子区域的实际电源功率进行修正，以使所述配电网在所述目标时间区间内的电源功率维持在所述电源功率全局目标值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述目标时间区间内对所述配电子区域的区域态势指标进行监测，获得监测结果，其中，所述区域态势指标包括区域交换功率指标、控制指标以及区域消纳能力指标中至少一种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在获得所述监测结果之后，所述方法还包括：

根据所述监测结果，预测所述目标时间区间之后的下一个时间区间对应的电源需求数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标电源数据至少包括ADN网络拓扑数据以及电气设备参数数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电源需求预测数据至少包括负荷预测数据以及可再生能源预测数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电子区域包括单端口区域或双端口区域，其中，所述单端口区域中的馈线上从分支界定开关到线路末端设置有可控分布式单元，所述双端口区域中的馈线上两个分段开关之间设置有所述可控分布式单元。

7.一种分布式电源协同控制装置，其特征在于，应用于配电网中，所述配电网包括配电控制区域，所述配电控制区域划分有至少一个配电子区域，包括：数据获得单元、全局优化控制策略确定单元、消纳策略生成单元以及电源功率修正单元，

所述数据获得单元，用于获得所述配电网在当前时间区间的目标电源数据和电源需求预测数据；

所述全局优化控制策略确定单元，用于将所述目标电源数据和所述电源需求预测数据代入预设最优化算法进行计算，确定与在所述当前时间区间之后的目标时间区间对应的全局优化控制策略；

所述消纳策略生成单元，用于根据所述全局优化控制策略中的电源功率全局目标值，分别生成与各所述配电子区域对应的消纳策略；

所述电源功率修正单元，用于分别根据各所述配电子区域对应的所述消纳策略，对各所述配电子区域的实际电源功率进行修正，以使所述配电网在所述目标时间区间内的电源功率维持在所述电源功率全局目标值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：监测单元，

所述监测单元，用于在所述目标时间区间内对所述配电子区域的区域态势指标进行监测，获得监测结果，其中，所述区域态势指标包括区域交换功率指标、控制指标以及区域消纳能力指标中至少一种。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的分布式电源协同控制方法。

10.一种电子设备，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如权利要求1至6中任一项所述的分布式电源协同控制方法。

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