CN113783230A - 台区分布式光伏的管理方法及系统、设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种台区分布式光伏的管理方法及系统、设备、存储介质，所述管理方法通过在每个分布式光伏处部署一个边缘物联代理设备，将光伏设备纳入电力物联网，ECU根据台区各节点负荷数据生成控制策略，并下发至各个分布式光伏，实现对分布式光伏的调控。并且，ECU周期性计量台区内各节点的负荷数据，对台区内电压最高的果主导节点进行追踪，根据果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限对台区的用电安全进行综合评估，根据评估结果生成相应的用电安全控制策略，以对台区内分布式光伏进行统一调控，可有效减小分布式光伏接入对台区供电带来的影响，保障了台区用电安全。
Description
技术领域
本发明涉及分布式光伏管理技术领域，特别地，涉及一种台区分布式光伏的管理方法及系统、设备、计算机可读取的存储介质。
背景技术
随着双碳目标的提出，光伏尤其是分布式光伏呈现爆发式增长，光伏在提供清洁电力的同时，在电能质量方面、在继电保护方面给电网带来巨大的挑战。其中，集中式光伏在部署过程中，按规范需配置有AVC(Automatic Voltage Control，自动电压控制)子站，AVC子站可以接受电网调度侧AVC主站的调控，通过调控，可以大幅降低集中式光伏对电网电能质量等方面的影响，同时，集中式光伏内在的调节能力也成为一个宝贵的资源，可以参与电网的无功、电压等的协同控制，节省SVC(Static Var Compensator，无功补偿器)/SVG(Static Bar Generator，静止无功发生器)装置的动态无功储备。但是，对于分布式光伏而言，由于其数量巨大，且不具备远程通信能力，无法被电网调度侧调控，其对电能质量等方面的影响无法得到有效降低，其内在对电网的调节能力也被浪费。
发明内容
本发明提供了一种台区分布式光伏的管理方法及系统、设备、计算机可读取的存储介质，以解决现有技术无法对分布式光伏进行统一管理的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种台区分布式光伏的管理方法，包括以下内容：
在每个分布式光伏处部署边缘物联代理设备，以实现ECU与各个分布式光伏之间的通信；
ECU获取用电数据后生成控制策略，并将所述控制策略发送给边缘物联代理设备；
边缘物联代理设备将控制策略转发至分布式光伏，分布式光伏根据接收的控制策略调整配置；
所述ECU获取用电数据后生成控制策略的过程包括以下内容：
ECU周期性计量台区内各节点的负荷数据，对果主导节点进行追踪，所述果主导节点为台区内电压最高的节点；
根据所述果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限进行综合评估后生成控制策略。
进一步地，所述根据所述果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否越限、果主导节点的电压是否越限进行综合评估后生成控制策略具体包括以下内容：
若所述果主导节点位于台区变压器的二次侧节点，则台区的实时渗透比在预设的合理范围内，台区变压器未出现潮流逆转，此时无需对分布式光伏进行调控；
若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且台区反向有功功率未越限，同时所述果主导节点的电压未越限，则此时无需对分布式光伏进行调控；
若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且所述果主导节点的电压越限时，对所述果主导节点所在分支的分布式光伏进行调控；
若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且台区反向有功功率越限时，对台区内的所有分布式光伏进行调控。
进一步地，当所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且所述果主导节点的电压越限时，对所述果主导节点所在分支的分布式光伏进行调控的过程具体包括以下内容：
调整果主导节点所在分支的所有分布式光伏的工作参数，以将果主导节点的电压调节至门限值以下，调控结束；
若通过调整工作参数无法将果主导节点的电压调节至门限值以下，则找出所述果主导节点所在分支的因主导节点，并控制因主导节点的光伏切出，并记录此时果主导节点和因主导节点的对应关系以及因主导节点的光伏切出后导致的果主导节点的电压降；
不断找出果主导节点所在分支内的因主导节点并控制其光伏切出，直至果主导节点的电压不越限，调控结束，并记录果主导节点所在分支的所有节点的电压快照。
进一步地，当所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且台区反向有功功率越限时，对台区内的所有分布式光伏进行调控的过程具体包括以下内容：
调整台区内所有分布式光伏的工作参数，以将台区反向有功功率调节至门限值以下，调控结束；
若通过调整工作参数无法将台区反向有功功率调节至门限值以下，则找出台区的因主导节点，并控制因主导节点的光伏切出；
不断找出台区内新的因主导节点并控制其光伏切出，直至台区内所有处于切入状态的分布式光伏的有功出力与台区总负荷之差小于台区反向有功功率门限值时，调控结束。
进一步地，所述因主导节点为台区内对整个台区电能质量影响最大的节点，所述找出台区的因主导节点的过程具体为：
计算台区内每个分支的实时渗透比；
在实时渗透比最高的分支，计算每个节点的主导节点系数；
主导节点系数最高的节点即为台区的因主导节点。
进一步地，所述实时渗透比采用以下公式进行计算：
P＝W/F
其中，P表示台区或分支的实时渗透比，W表示台区或分支的分布式光伏发电的总有功功率，F表示台区或分支的总负荷；
当实时渗透比小于等于第一阈值时，则台区或分支的分布式光伏发电位于低渗透区，当实时渗透比大于第一阈值且小于第二阈值时，则台区或分支的分布式光伏发电位于中渗透区，当实时渗透比大于等于第二阈值时，则台区或分支的分布式光伏发电位于高渗透区。
进一步地，所述ECU获取用电数据后生成控制策略的过程还包括以下内容：
ECU获取台区和某一分支的光伏发电预测数据、负荷预测数据、碳流预测数据和电价预测数据，并分别生成台区和该分支的渗透比预测曲线；
从两条渗透比预测曲线中分别找出台区和该分支的高渗透区，以两个高渗透区的并集或交集为锚点区域，控制该分支的分布式光伏的储能设备在锚点区域内充电，并结合碳流预测数据和电价预测数据，基于低碳优先策略或成本优先策略控制储能设备的充电时间；
从两条渗透比预测曲线中分别找出台区和该分支的低渗透区，以两个低渗透区的并集或交集为锚点区域，控制该分支的分布式光伏的储能设备在锚点区域内的峰时电价阶段进行放电；
重复执行上述过程，对其它分支进行分布式光伏的储能设备的充放电控制。
另外，本发明还提供一种台区分布式光伏的管理系统，包括：
ECU，用于获取用电数据并生成控制策略，并将所述控制策略发送给边缘物联代理设备；
边缘物联代理设备，设置在每个分布式光伏处，用于进行ECU与各个分布式光伏之间的通信，将ECU下发的控制策略转发至分布式光伏后，分布式光伏根据接收的控制策略调整配置；
所述ECU配置有用电信息采集模块和分布式光伏集中管理模块，所述用电信息采集模块用于周期性计量台区内各节点的负荷数据，所述分布式光伏集中管理模块包括实时数据接收单元、策略生成单元、策略控制单元，所述实时数据接收单元用于接收所述用电信息采集模块采集的台区内各节点的负荷数据，所述策略生成单元用于对果主导节点进行追踪，并根据所述果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限进行综合评估后生成控制策略，所述果主导节点为台区内电压最高的节点，所述策略控制单元用于将所述策略生成单元生成的控制策略下发至边缘物联代理设备。
另外，本发明还提供一种设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如上所述的方法的步骤。
另外，本发明还提供一种计算机可读取的存储介质，用于存储对台区的分布式光伏进行管理的计算机程序，所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。
本发明具有以下效果：
本发明的台区分布式光伏的管理方法，通过在每个分布式光伏处部署一个边缘物联代理设备，将光伏设备纳入电力物联网，ECU根据台区各节点用电数据，生成控制策略，下发至各个分布式光伏，实现对分布式光伏的调控。并且，ECU周期性计量台区内各节点的负荷数据，然后对台区内电压最高的果主导节点进行追踪，然后根据果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限对台区的用电安全进行综合评估，并根据评估结果生成相应的用电安全控制策略，基于用电安全控制策略对台区内分布式光伏进行统一调控，可以有效减小分布式光伏接入对台区供电带来的影响，保障了台区用电安全。
另外，本发明的台区分布式光伏的管理系统同样具有上述优点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的台区分布式光伏的管理方法的流程示意图。
图2是本发明优选实施例的图1中步骤S2的子流程示意图。
图3是本发明优选实施例的图2中步骤S22的子流程示意图。
图4是本发明优选实施例中某个台区24小时实时渗透比的示意图。
图5是本发明优选实施例的图3中步骤S223的子流程示意图。
图6是本发明另一实施例的图3中步骤S223的子流程示意图。
图7是本发明优选实施例的图3中步骤S224的子流程示意图。
图8是本发明另一实施例的图3中步骤S224的子流程示意图。
图9是本发明另一实施例的图1中步骤S2的子流程示意图。
图10是本发明另一实施例的台区分布式光伏的管理方法的流程示意图。
图11是本发明另一实施例的台区分布式光伏的管理系统的框架结构示意图。
图12是本发明另一实施例的图11中分布式光伏集中管理模块的单元结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本发明的优选实施例提供一种台区分布式光伏的管理方法，包括以下内容：
步骤S1：在每个分布式光伏处部署边缘物联代理设备，以实现ECU与各个分布式光伏之间的通信；
步骤S2：ECU获取用电数据后生成控制策略，并将所述控制策略发送给边缘物联代理设备；
步骤S3：边缘物联代理设备将控制策略转发至分布式光伏，分布式光伏根据接收的控制策略调整配置。
可以理解，本实施例的台区分布式光伏的管理方法，通过在每个分布式光伏处部署一个边缘物联代理设备，可以实现台区ECU与各个分布式光伏之间的通信，台区ECU获取用电数据后生成相应的控制策略，并通过边缘物联代理设备将控制策略对应下发至各个分布式光伏，分布式光伏则根据接收的控制策略调整配置，从而实现台区分布式光伏的统一调控。
其中，所述边缘物联代理设备可以是边缘物联代理、智能断路器等具备代理能力的设备，其向上可以通过HPLC通道与ECU通信，向下可以通过RS485接口与分布式光伏的逆变器、储能设备等通信，其具有协议转换功能，可以将ECU过来的698等协议转换为逆变器控制协议和储能控制协议。所述ECU可以是能源控制器、智能融合终端、集中器等边缘侧设备，其可以与用采主站进行通信，用采主站负责各台区ECU的配置管理和功能展示，以及与各台区ECU进行数据传输，ECU负责获取碳流、电价、光伏发电、台区总负荷和分支总负荷的实时数据和预测数据，实现台区内光伏控制策略的生成与下发。
可以理解，台区配电网是树状的辐射型网络，在没有分布式光伏接入时，节点电压沿辐射方向逐渐降低，但分布式光伏并网改变了配电网潮流方向和大小。而分布式光伏以屋顶光伏为主，受屋顶资源的限制，分布式光伏以农村台区接入为主，而高比例的分布式光伏接入给农村台区带来的主要问题是节点电压越限和台区的大幅潮流逆转。当台区某一个分支光伏出力非常高，远大于该分支的总负荷时，该分支上的节点出现电压抬升，抬升越限后，可能对用户电器的稳定与安全运行带来破坏。而当台区总的分布式光伏出力大于台区总负荷时，会出现台区的潮流逆转，原有的从变压器一次侧到变压器二次侧的潮流被逆转，大幅的潮流逆转对变压器的安全运行会产生一定的威胁，同时也会对断路器的正确动作产生一定的干扰。因此，对于台区分布式光伏的集中管理，其约束条件就是保障台区用电安全。
其中，如图2所示，所述步骤S2中ECU获取用电数据后生成控制策略的过程包括以下内容：
步骤S21：ECU周期性计量台区内各节点的负荷数据，对果主导节点进行追踪，所述果主导节点为台区内电压最高的节点；
步骤S22：根据所述果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限进行综合评估后生成控制策略。
可以理解，本实施例的台区分布式光伏的管理方法，ECU周期性计量台区内各节点的负荷数据，然后对台区内电压最高的果主导节点进行追踪，然后根据果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限对台区的用电安全进行综合评估，并根据评估结果生成相应的用电安全控制策略，基于用电安全控制策略对台区内分布式光伏进行统一调控，可以有效减小分布式光伏接入对台区供电带来的影响，保障了台区用电安全。
具体地，在所述步骤S21中，在台区的各个节点部署计量设备，ECU可以周期性计量台区内各节点的电流、电压、有功功率、无功功率等负荷数据，对果主导节点进行追踪。其中，定义果主导节点为台区内电压最高的节点，该节点是台区内所有分布式光伏与负荷共同作用的结果，该节点是台区潮流的主导方，其可以是光伏接入节点，也可以是非光伏接入节点，并且，随着光伏出力的变化和台区负荷的变化，台区的果主导节点会发生迁移。
可以理解，如图3所示，所述步骤S22具体包括以下内容：
步骤S221：若所述果主导节点位于台区变压器的二次侧节点，则台区的实时渗透比在预设的合理范围内，台区变压器未出现潮流逆转，此时无需对分布式光伏进行调控；
步骤S222：若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且台区反向有功功率未越限，同时所述果主导节点的电压未越限，则此时无需对分布式光伏进行调控；
步骤S223：若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且所述果主导节点的电压越限时，对所述果主导节点所在分支的分布式光伏进行调控；
步骤S224：若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且台区反向有功功率越限时，对台区内的所有分布式光伏进行调控。
具体地，定义台区的反向有功功率门限值，当台区总的分布式光伏出力大于台区总负荷时，会导致潮流逆转而出现反向有功功率，当反向有功功率高于反向有功功率门限值时，可能对变压器造成损害，此时需要进行光伏调节。本发明优选将反向有功功率门限值设定为变压器额定容量的60％，当然在其它实施例中也可以设置为其它数值，具体可以根据需要进行设定，在此不做具体限定。同时，定义节点电压门限值，当果主导节点的电压高于门限值时出现节点电压越限，可能对用户电器和用电安全造成损害，此时也需要进行光伏调节。本发明优选将节点电压门限值设定为252V，当然在其它实施例中也可以设置为其它数值，具体可以根据需要进行设定，在此不做具体限定。
对果主导节点的位置进行追踪，若果主导节点位于台区变压器的二次侧节点，则此时台区的实时渗透比在预设的合理范围内，台区变压器未出现潮流逆转，台区用电是安全的，则此时无需对分布式光伏进行额外调节。
其中，所述实时渗透比采用以下公式进行计算：
P＝W/F
其中，P表示台区或分支的实时渗透比，W表示台区或分支的分布式光伏发电的总有功功率，F表示台区或分支的总负荷。
当实时渗透比小于等于第一阈值Vl时，则台区或分支的分布式光伏发电位于低渗透区，当实时渗透比大于第一阈值Vl且小于第二阈值Vh时，则台区或分支的分布式光伏发电位于中渗透区，当实时渗透比大于等于第二阈值Vh时，则台区或分支的分布式光伏发电位于高渗透区。例如，图4为某个台区的24小时实时渗透比示意图，其中，第一阈值Vl为0.8，第二阈值Vh为1.2，从图中可以明显看出，在0点到10点和18点至24点，台区的分布式光伏发电处于低渗透区，在11点至13点和17点处于中渗透区，在13点至16点处于高渗透区。另外，预设的合理范围可以设定为低渗透区和/或中渗透区，具体可以根据需要进行设定。
若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，虽然意味着台区内出现了一定程度的潮流逆转，但若台区反向功率小于门限值同时果主导节点电压未越限时，此时台区用电在安全范围内，则无需对分布式光伏进行调控。
若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，同时所述果主导节点的电压越限时，例如超过252V，可能会对用户电器和用电安全造成损害，需要对光伏进行调控，考虑到其他分支对果主导节点电压提升影响有限，则只对所述果主导节点所在分支的分布式光伏进行调控，即可快速地将果主导节点的电压调整至门限值以下，调控手段快速有效，而且不影响台区内其他分支的光伏出力。
若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且台区反向有功功率越限时，可能会对台区变压器造成损害，此时需要对台区内的所有分布式光伏进行调控。
可以理解，如图5所示，所述步骤S223具体包括以下内容：
步骤S2231：调整果主导节点所在分支的所有分布式光伏的工作参数，以将果主导节点的电压调节至门限值以下，调控结束；
步骤S2232：若通过调整工作参数无法将果主导节点的电压调节至门限值以下，则再找出所述果主导节点所在分支的因主导节点，并控制因主导节点的光伏切出，并记录此时果主导节点和因主导节点的对应关系以及因主导节点的光伏切出后导致的果主导节点的电压降；
步骤S2233：不断找出果主导节点所在分支内的因主导节点并控制其光伏切出，直至果主导节点的电压不越限，调控结束，并记录果主导节点所在分支的所有节点的电压快照。
具体地，当果主导节点的位置偏离二次侧节点且电压越限时，降低果主导节点所在分支的所有分布式光伏的功率因数、额定功率等工作参数，以降低该分支的分布式光伏出力，如果通过调节工作参数即可将果主导节点的电压降低至门限值以下，则本次调控结束。
如果通过调整功率因数、额定功率等工作参数无法实现果主导节点电压不越限，则找出该果主导节点所在分支的因主导节点。其中，定义因主导节点为台区或分支内对整个台区或分支电能质量影响最大的节点，其也是光伏接入点，节点光伏的有功出力越高，对反向有功功率和电压抬升的贡献越大，且光伏接入点越接近台区线路末端，对电压抬升的贡献就越大。具体通过计算该分支中每个节点的主导节点系数：
主导节点系数＝Wp*节点光伏有功功率/分支光伏总有功功率+Wl*节点层级数/分支层级总数。
其中，Wp为节点光伏有功占比的权重系数，Wl为节点层级数占比的权重系数，可以根据实际情况进行设定，例如选择等权重，即各占50％。选出该分支中主导节点系数最大的节点，即为该分支的因主导节点。
找出该分支的因主导节点后，由于因主导节点对于该分支的电能质量影响最大，则控制所述因主导节点的光伏切出，可以最大幅度地降低果主导节点的电压，而且，由于该因主导节点的光伏切出后，果主导节点可能会发生迁移，则还需记录此时果主导节点和因主导节点的对应关系以及主导节点的光伏切出后导致的果主导节点的电压降ΔU，以便于后续控制该因主导节点的光伏再次接入该分支。另外，在实际应用中，可以根据该分支的实时渗透比对ΔU进行修正，实时渗透比与ΔU为正相关关系，具体的修正值为经验值。
重复上述过程，不断地找出果主导节点所在分支内的因主导节点并控制其光伏切出，直至果主导节点的电压不越限，调控结束，并记录果主导节点所在分支的剩余所有节点的电压快照，以便于后续控制因主导节点的光伏再次接入分支。
可以理解，当台区的实时渗透比降低后，果主导节点的电压也未越限时，基于低碳原则和成本原则需要将切出的光伏再次接入台区。如图6所示，在本发明的其它实施例中，所述步骤S223还包括以下内容：
步骤S2234：按照先进后出的顺序将切出的光伏再次切入台区，对最新切出的光伏，找到其切出时对应的果主导节点，当该果主导节点的当前电压小于其对应的电压快照与电压降ΔU之差时，意味着该光伏再次切入台区时不会导致果主导节点的电压越限，则控制该光伏重新接入台区；
步骤S2235：重复执行上述步骤S2234，直至恢复切入所有光伏；
步骤S2236：在确保果主导节点的电压不越限的前提下，恢复所有分布式光伏的工作参数。
可以理解，如图7所示，所述步骤S224具体包括以下内容：
步骤S2241：调整台区内所有分布式光伏的工作参数，以将台区反向有功功率调节至门限值以下，调控结束；
步骤S2242：若通过调整工作参数无法将台区反向有功功率调节至门限值以下，则找出台区的因主导节点，并控制因主导节点的光伏切出；
步骤S2243：不断找出台区内新的因主导节点并控制其光伏切出，直至台区内所有处于切入状态的分布式光伏的有功出力与台区总负荷之差小于台区反向有功功率门限值时，调控结束。
其中，所述步骤S2242中找出台区的因主导节点的过程具体为：首先，计算台区内每个分支的实时渗透比，则台区的因主导节点必然位于实时渗透比最高的分支；然后，在实时渗透比最高的分支中计算每个节点的主导节点系数，主导节点系数最高的节点即为台区的因主导节点。
可以理解，当台区的实时渗透比降低后，台区的反向有功功率小于门限值时，基于低碳原则和成本原则需要将切出的光伏再次接入台区。如图8所示，在本发明的其它实施例中，所述步骤S224还包括以下内容：
步骤S2244：以先进后出的顺序恢复，假定最近切出的光伏再次切入台区，计算台区内所有处于切入状态的分布式光伏出力与台区总负荷之差是否小于反向有功功率门限值，若小于，则恢复切入该分布式光伏；
步骤S2245：不断执行步骤S2244，直至恢复切入所有分布式光伏；
步骤S2246：在确保台区反向有功功率小于门限值的前提下，恢复所有分布式光伏的工作参数。
可以理解，如图9所示，在本发明的另一实施例中，所述步骤S2中ECU获取用电数据后生成控制策略的过程还包括以下内容：
步骤S201：ECU获取台区和某一分支的光伏发电预测数据、负荷预测数据、碳流预测数据和电价预测数据，并分别生成台区和该分支的渗透比预测曲线；
步骤S202：从两条渗透比预测曲线中分别找出台区和该分支的高渗透区，以两个高渗透区的并集或交集为锚点区域，控制该分支的分布式光伏的储能设备在锚点区域内充电，并结合碳流预测数据和电价预测数据，基于低碳优先策略或成本优先策略控制储能设备的充电时间；
步骤S203：从两条渗透比预测曲线中分别找出台区和该分支的低渗透区，以两个低渗透区的并集或交集为锚点区域，控制该分支的分布式光伏的储能设备在锚点区域内的峰时电价阶段进行放电；
步骤S204：重复执行上述步骤S201～S203，对其它分支进行分布式光伏的储能设备的充放电控制。
具体地，ECU从用采主站或其它服务器获取台区和某一分支的光伏发电预测数据、负荷预测数据、碳流预测数据和电价预测数据，并计算台区和分支的预测渗透比，具体计算公式为：
P1＝W1/F1
其中，P1为台区或分支的预测渗透比，W1为台区或分支的光伏发电预测数据，F1为台区或分支的负荷预测数据。然后，生成台区和该分支的24小时的渗透比预测曲线。
再从两条渗透比预测曲线中分别找出台区和该分支的高渗透区，以两个高渗透区的并集或交集作为锚点区域，在该锚点区域内光伏发电出力最大，控制该分支的分布式光伏的储能设备在锚点区域内进行充电，以实现电能的储备。若两个不存在高渗透区，则以渗透比最高点为锚点，控制储能设备在锚点充电。并结合碳流预测数据和电价预测数据，基于低碳优先策略或成本优先策略控制储能设备的充电时间，本发明优选采用低碳优先策略的优先级高于成本优先策略的优先级，即先按照低碳优先策略控制储能设备的充电时间。
然后，再从两条渗透比预测曲线中分别找出台区和该分支的低渗透区，以两个低渗透区的并集或交集作为新的锚点区域，控制该分支的分布式光伏的储能设备在锚点区域内进行放电，由于是在低渗透区进行放电，已经满足了低碳优先策略，则此时基于成本优先策略控制发电时间，即控制储能设备在新的锚点区域内的峰时电价阶段进行放电。
可以理解，本实施例的台区分布式光伏的管理方法，在保证台区用电安全的前提下，还考虑了低碳控制和成本控制，既提高了经济效率，又实现了环保用电。
可以理解，如图10所示，在本发明的另一实施例中，所述台区分布式光伏的管理方法还包括以下内容：
步骤S4：ECU接收AVC主站的调控指令，并根据调控指令生成AVC控制指令，评估生成的AVC控制指令是否满足台区安全策略，若不满足则放弃此次AVC调控，若满足则基于碳流预测数据和电价预测数据计算AVC控制指令的碳排放和成本，并将AVC控制指令的碳排放和成本与当前控制方案的碳排放和成本进行对比，若新旧控制方案的碳排放和成本中任一者的偏差超过阈值，则放弃此次AVC调控，若新旧控制方案的碳排放和成本的偏差均小于阈值，则将AVC控制指令下发至边缘物联代理设备并进一步配置生效。
具体地，ECU将台区内所有分布式光伏虚拟为集中式光伏，ECU主站中配置有AVC子站引擎，可以与AVC主站进行通信，从而便于AVC主站对台区的虚拟集中式光伏进行管理。另外，由于用采主站(电网营销部门)与AVC主站(电网调度部门)不在电网的同一分区，电网不同分区之间不能直接通信，因此，本发明在ECU上配置一个双通道的4G模组，一个通道用于与用采主站的通信，另一个通道用于与AVC主站的通信。其中，ECU评估生成的AVC控制指令是否满足台区安全策略指的是：执行该AVC控制指令后是否会导致出现步骤S22中需要进行分布式光伏调控的情况，例如导致果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点且果主导节点的电压越限，或者，导致果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点且台区反向有功功率越限。
可以理解，本发明的台区分布式光伏的管理方法共有四种控制策略，分别为用电安全控制策略、低碳优先控制策略、成本优先控制策略和AVC控制策略，其中，用电安全控制策略是整个管理方法的约束条件，是基本前提，低碳优先控制策略、成本优先控制策略和AVC控制策略是实现目标，可以根据实际需求来进行配置。其中，低碳优先控制策略、成本优先控制策略和AVC控制策略三者的优先级从高至低，即在生成控制策略时，在满足用电安全控制策略的基础上，以低碳为优先。另外，本发明的台区分布式光伏的管理方法可以实现对分布式光伏的储能、逆变器参数、切入切出三个方面进行管理，充分利用了分布式光伏对电网的调节能力。
另外，如图11和图12所示，本发明的另一实施例还提供一种台区分布式光伏的管理系统，优选采用上述实施例的管理方法，所述管理系统包括：
ECU，用于获取用电数据并生成控制策略，并将所述控制策略发送给边缘物联代理设备；
边缘物联代理设备，设置在每个分布式光伏处，用于进行ECU与各个分布式光伏之间的通信，将ECU下发的控制策略转发至分布式光伏后，分布式光伏根据接收的控制策略调整配置；
其中，所述ECU配置有用电信息采集模块和分布式光伏集中管理模块，所述用电信息采集模块用于周期性计量台区内各节点的负荷数据，所述分布式光伏集中管理模块包括实时数据接收单元、策略生成单元、策略控制单元，所述实时数据接收单元用于接收所述用电信息采集模块采集的台区内各节点的负荷数据，所述策略生成单元用于对果主导节点进行追踪，并根据所述果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限进行综合评估后生成控制策略，所述果主导节点为台区内电压最高的节点，所述策略控制单元用于将所述策略生成单元生成的控制策略下发至边缘物联代理设备。
可以理解，本实施例的台区分布式光伏的管理系统，通过在每个分布式光伏处部署一个边缘物联代理设备，将光伏设备纳入电力物联网，ECU根据台区各节点用电数据生成控制策略，并下发至各个分布式光伏，实现对分布式光伏的调控。ECU周期性计量台区内各节点的负荷数据，然后对台区内电压最高的果主导节点进行追踪，然后根据果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限对台区的用电安全进行综合评估，并根据评估结果生成相应的用电安全控制策略，基于用电安全控制策略对台区内分布式光伏进行统一调控，可以有效减小分布式光伏接入对台区供电带来的影响，保障了台区用电安全。
其中，所述用电信息采集模块可以获取碳流、电价、光伏发电、台区总负荷和分支总负荷的实时数据，所述实时数据接收单元从用电信息采集模块处获取碳流、电价、光伏发电、台区总负荷和分支总负荷的实时数据。
另外，所述用电信息采集模块还可以获取碳流、电价、光伏发电、台区总负荷和分支总负荷的预测数据，所述分布式光伏集中管理模块还包括预测数据接收单元，用于从所述用电信息采集模块处获取碳流、电价、光伏发电、台区总负荷和分支总负荷的预测数据。
另外，所述分布式光伏集中管理模块还包括AVC子站引擎，用于接受电网调度侧AVC主站的调控，同时，所述ECU还配置有一个双通道的4G模组，一个通道用于与用采主站的通信，另一个通道用于与AVC主站的通信。ECU可以内置AVC子站引擎，将台区内所有的分布式光伏虚拟为一个集中式光伏，实现电网调度侧对台区分布式光伏的统一调控，可以为电网节省大量的无功调控资源。
可以理解，本实施例的系统中的各个模块和单元分别与上述方法实施例的各个步骤相对应，故各个模块和单元的具体工作过程在此不再赘述，参考上述方法实施例即可。
另外，本发明的另一实施例还提供一种设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如上所述的方法的步骤。
另外，本发明的另一实施例还提供一种计算机可读取的存储介质，用于存储对台区的分布式光伏进行管理的计算机程序，所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。
一般计算机可读取存储介质的形式包括：软盘(floppy disk)、可挠性盘片(flexible disk)、硬盘、磁带、任何其与的磁性介质、CD-ROM、任何其余的光学介质、打孔卡片(punch cards)、纸带(paper tape)、任何其余的带有洞的图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可抹除可编程只读存储器(EPROM)、快闪可抹除可编程只读存储器(FLASH-EPROM)、其余任何存储器芯片或卡匣、或任何其余可让计算机读取的介质。指令可进一步被一传输介质所传送或接收。传输介质这一术语可包含任何有形或无形的介质，其可用来存储、编码或承载用来给机器执行的指令，并且包含数字或模拟通信信号或其与促进上述指令的通信的无形介质。传输介质包含同轴电缆、铜线以及光纤，其包含了用来传输一计算机数据信号的总线的导线。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种台区分布式光伏的管理方法，其特征在于，包括以下内容：
在每个分布式光伏处部署边缘物联代理设备，以实现ECU与各个分布式光伏之间的通信；
ECU获取用电数据后生成控制策略，并将所述控制策略发送给边缘物联代理设备；
边缘物联代理设备将控制策略转发至分布式光伏，分布式光伏根据接收的控制策略调整配置；
所述ECU获取用电数据后生成控制策略的过程包括以下内容：
ECU周期性计量台区内各节点的负荷数据，对果主导节点进行追踪，所述果主导节点为台区内电压最高的节点；
根据所述果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限进行综合评估后生成控制策略。
2.如权利要求1所述的台区分布式光伏的管理方法，其特征在于，所述根据所述果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否越限、果主导节点的电压是否越限进行综合评估后生成控制策略具体包括以下内容：
若所述果主导节点位于台区变压器的二次侧节点，则台区的实时渗透比在预设的合理范围内，台区变压器未出现潮流逆转，此时无需对分布式光伏进行调控；
若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且台区反向有功功率未越限，同时所述果主导节点的电压未越限，则此时无需对分布式光伏进行调控；
若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且所述果主导节点的电压越限时，对所述果主导节点所在分支的分布式光伏进行调控；
若所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且台区反向有功功率越限时，对台区内的所有分布式光伏进行调控。
3.如权利要求2所述的台区分布式光伏的管理方法，其特征在于，当所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且所述果主导节点的电压越限时，对所述果主导节点所在分支的分布式光伏进行调控的过程具体包括以下内容：
调整果主导节点所在分支的所有分布式光伏的工作参数，以将果主导节点的电压调节至门限值以下，调控结束；
若通过调整工作参数无法将果主导节点的电压调节至门限值以下，则找出所述果主导节点所在分支的因主导节点，并控制因主导节点的光伏切出，并记录此时果主导节点和因主导节点的对应关系以及因主导节点的光伏切出后导致的果主导节点的电压降；
不断找出果主导节点所在分支内的因主导节点并控制其光伏切出，直至果主导节点的电压不越限，调控结束，并记录果主导节点所在分支的所有节点的电压快照。
4.如权利要求2所述的台区分布式光伏的管理方法，其特征在于，当所述果主导节点偏离台区变压器的二次侧节点，且台区反向有功功率越限时，对台区内的所有分布式光伏进行调控的过程具体包括以下内容：
调整台区内所有分布式光伏的工作参数，以将台区反向有功功率调节至门限值以下，调控结束；
若通过调整工作参数无法将台区反向有功功率调节至门限值以下，则找出台区的因主导节点，并控制因主导节点的光伏切出；
不断找出台区内新的因主导节点并控制其光伏切出，直至台区内所有处于切入状态的分布式光伏的有功出力与台区总负荷之差小于台区反向有功功率门限值时，调控结束。
5.如权利要求4所述的台区分布式光伏的管理方法，其特征在于，所述因主导节点为台区内对整个台区电能质量影响最大的节点，所述找出台区的因主导节点的过程具体为：
计算台区内每个分支的实时渗透比；
在实时渗透比最高的分支，计算每个节点的主导节点系数；
主导节点系数最高的节点即为台区的因主导节点。
6.如权利要求1所述的台区分布式光伏的管理方法，其特征在于，所述实时渗透比采用以下公式进行计算：
P＝W/F
其中，P表示台区或分支的实时渗透比，W表示台区或分支的分布式光伏发电的总有功功率，F表示台区或分支的总负荷；
当实时渗透比小于等于第一阈值时，则台区或分支的分布式光伏发电位于低渗透区，当实时渗透比大于第一阈值且小于第二阈值时，则台区或分支的分布式光伏发电位于中渗透区，当实时渗透比大于等于第二阈值时，则台区或分支的分布式光伏发电位于高渗透区。
7.如权利要求6所述的台区分布式光伏的管理方法，其特征在于，所述ECU获取用电数据后生成控制策略的过程还包括以下内容：
ECU获取台区和某一分支的光伏发电预测数据、负荷预测数据、碳流预测数据和电价预测数据，并分别生成台区和该分支的渗透比预测曲线；
从两条渗透比预测曲线中分别找出台区和该分支的高渗透区，以两个高渗透区的并集或交集为锚点区域，控制该分支的分布式光伏的储能设备在锚点区域内充电，并结合碳流预测数据和电价预测数据，基于低碳优先策略或成本优先策略控制储能设备的充电时间；
从两条渗透比预测曲线中分别找出台区和该分支的低渗透区，以两个低渗透区的并集或交集为锚点区域，控制该分支的分布式光伏的储能设备在锚点区域内的峰时电价阶段进行放电；
重复执行上述过程，对其它分支进行分布式光伏的储能设备的充放电控制。
8.一种台区分布式光伏的管理系统，其特征在于，包括：
ECU，用于获取用电数据并生成控制策略，并将所述控制策略发送给边缘物联代理设备；
边缘物联代理设备，设置在每个分布式光伏处，用于进行ECU与各个分布式光伏之间的通信，将ECU下发的控制策略转发至分布式光伏后，分布式光伏根据接收的控制策略调整配置；
所述ECU配置有用电信息采集模块和分布式光伏集中管理模块，所述用电信息采集模块用于周期性计量台区内各节点的负荷数据，所述分布式光伏集中管理模块包括实时数据接收单元、策略生成单元、策略控制单元，所述实时数据接收单元用于接收所述用电信息采集模块采集的台区内各节点的负荷数据，所述策略生成单元用于对果主导节点进行追踪，并根据所述果主导节点的位置、台区的实时渗透比的高低、台区反向有功功率是否超过门限值、果主导节点的电压是否越限进行综合评估后生成控制策略，所述果主导节点为台区内电压最高的节点，所述策略控制单元用于将所述策略生成单元生成的控制策略下发至边缘物联代理设备。
9.一种设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如权利要求1～7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读取的存储介质，用于存储对台区的分布式光伏进行管理的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在计算机上运行时执行如权利要求1～7任一项所述的方法的步骤。
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