CN114204595A - 一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法及系统，所述方法包括：电网运行控制系统获取电网状态估计数据、基础电网信息，获取自动发电控制系统中发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息，获取需求侧管理系统中灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息；对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，分析计算得到源网荷协调控制总目标；采用总体协调、分层优化的技术方法，建立三层功率调控的优化模型，实现对发电侧、需求侧灵活性资源的优化调度运行控制，从而实现需求侧灵活性资源主动参与到调度实时控制及辅助服务。

Description

一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电网运行技术领域，尤其涉及一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法和系统。

背景技术

在世界范围内，减少碳排放成为了全球重要国家形成的共识，我国提出了“双碳”战略目标，建设新型电力系统成为了必然趋势。新型电力系统环境下，需求侧灵活性资源如何参与电力系统源网荷统一协调运行控制，是新型电力系统安全可靠、绿色环保运行面对的严峻挑战。在传统电力系统中，需求侧仅仅被当做是负荷，在电力系统调度运行控制中，被作为随机变量进行考虑，不区分需求侧资源是否可以被灵活调控，电网的调峰和调频都是由电源侧单方面完成，即传统电力系统所谓的“发电侧可控，负荷侧不可控”。但是随着需求侧设备的更加多元化，分布式风电、分布式光伏、双向可控充电桩等的大量应用，使传统无源配电网产生了双向潮流，出现了含源负荷节点，同时智能电表、边缘计算终端等智能设备的推广使用大大增强了需求侧的可观测性、可调控性，在这种形势下，需求侧用户不再仅仅是末端用电负荷，而是作为一种灵活性调控资源，能够与调度机构互动，使得负荷侧由传统的“不可控”变为“可控”，并通过需求侧资源的灵活性调控，平抑电力系统大规模新能源并网带来的波动性，促进新能源消纳，提高电网安全稳定性。

因此，需求侧灵活性资源主动参与到调度实时控制及辅助服务，对于保障我国的能源安全，实现电网安全经济运行具有广泛而现实的意义，亟需一种能够充分发挥需求侧灵活性资源调控能力的源网荷协调运行控制方法和系统，在保障电力系统安全稳定运行的同时，提升电力系统可再生能源消纳水平。

发明内容

本发明目的在于，提供一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法和系统，能够充分发挥需求侧灵活性资源调控能力，并为需求侧灵活性资源参与电网统一调度运行控制提供了系统支撑。

本发明第一方面提供一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，包括：

获取源网荷三侧数据；其中，所述源网荷三侧数据包括：电网数据采集与监视控制系统中的电网状态估计数据、基础电网信息，自动发电控制系统中的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统中的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息；

对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，计算得到源网荷协调控制总的功率调控指令；

以爬升时间和调节成本为优化目标，根据所述源网荷协调控制总的功率调控指令建立多源最优协调控制模型，并对所述多源最优协调控制模型进行最优求解；

根据所述多源最优协调控制模型的最优解，实现自动发电控制系统的总功率指令在发电侧与需求侧灵活性资源之间的第一层分配；

根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配；其中，所述需求侧灵活性调控对象包括：分布式风电、分布式光伏、充电桩；

根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配。

进一步地，所述获取源网荷三侧数据包括：

电网运行控制系统分别向所述电网数据采集与监视控制系统、所述自动发电控制系统及所述需求侧管理系统发送数据获取请求；

电网运行控制系统接收到所述电网数据采集与监视控制系统发送的电网状态估计数据、基础电网信息，所述自动发电控制系统发送的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统发送的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息。

进一步地，所述源网荷协调控制总的功率调控指令，通过以下公式计算：

ΔP_CΣ＝ΔP+B*Δf

其中，ΔP_C∑为源网荷协调控制总的功率调控指令，ΔP为当前电网和外网之间的联络线功率偏差，即联络线的实际功率和计划功率之差；B为负荷的频率调节效应系数；Δf为频率偏差，即实际功率和控制目标功率之差。

进一步地，所述以爬升时间和调节成本为优化目标，具体地：

分别对所有传统机组的爬升时间最大值及所有机组的调节成本进行最小化处理；

所述多源最优协调控制模型，通过以下公式表示：

其中，M为传统自动发电控制系统的电厂的个数，μ₁、μ₂分别为目标权重系数，0≤μ₁≤1，0≤μ₂≤1，μ₁+μ₂＝1；f(x)为第一层AGC功率动态分配的总目标函数；ΔP_m为第m个传统自动发电控制系统的电厂的发电功率指令；

为第m个传统自动发电控制系统的电厂的最大爬坡速率；C_m为第m个传统自动发电控制系统的电厂的调节成本系数；C_V需求侧灵活性资源的调节成本系数；ΔP_V为需求侧资源的发电功率指令；ΔP_CΣ为源网荷协调控制总的功率调控指令；

代表分布式灵活调控资源集群的最大调节成本系数。

进一步地，所述根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配，包括：

按照从小到大对分布式灵活调控资源集群的每个调控对象的调节成本系数C_V进行排序；

从排序的第一位开始，累加每个需求侧调控对象的可调节功率，直到累加值大于等于功率分配总量。

进一步地，所述根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配，包括：

通过下垂控制策略，利用分布式电源自身控制系统进行本地的负荷跟踪控制；

在充电桩集群内部，按照充电需求，实现自动发电控制功率在不同电动汽车之间的第三层分配。

本发明第二方面提供一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制系统，包括：

数据获取模块，用于获取源网荷三侧数据；其中，所述源网荷三侧数据包括：电网数据采集与监视控制系统中的电网状态估计数据、基础电网信息，自动发电控制系统中的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统中的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息；

总的功率调控指令计算模块，用于对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，计算得到源网荷协调控制总的功率调控指令；

优化模型建立模块，用于以爬升时间和调节成本为优化目标，根据所述源网荷协调控制总的功率调控指令建立多源最优协调控制模型，并对所述多源最优协调控制模型进行最优求解；

第一层分配模块，用于根据所述多源最优协调控制模型的最优解，实现自动发电控制系统的总功率指令在发电侧与需求侧灵活性资源之间的第一层分配；

第二层分配模块，用于根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配；其中，所述需求侧灵活性调控对象包括：分布式风电、分布式光伏、充电桩；

第三层分配模块，用于根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配。

进一步地，所述数据获取模块，还用于：

电网运行控制系统分别向所述电网数据采集与监视控制系统、所述自动发电控制系统及所述需求侧管理系统发送数据获取请求；

电网运行控制系统接收到所述电网数据采集与监视控制系统发送的电网状态估计数据、基础电网信息，所述自动发电控制系统发送的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统发送的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息。

进一步地，所述源网荷协调控制总的功率调控指令，通过以下公式计算：

ΔP_CΣ＝ΔP+B*Δf

其中，ΔP_C∑为源网荷协调控制总的功率调控指令，ΔP为当前电网和外网之间的联络线功率偏差，即联络线的实际功率和计划功率之差；B为负荷的频率调节效应系数；Δf为频率偏差，即实际功率和控制目标功率之差。

进一步地，所述第二层分配模块，还用于：

按照从小到大对分布式灵活调控资源集群的每个调控对象的调节成本系数C_V进行排序；

从排序的第一位开始，累加每个需求侧调控对象的可调节功率，直到累加值大于等于功率分配总量。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

本发明提供一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法及系统，其中方法包括：获取源网荷三侧数据；其中，所述源网荷三侧数据包括：电网数据采集与监视控制系统中的电网状态估计数据、基础电网信息，自动发电控制系统中的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统中的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息；对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，计算得到源网荷协调控制总的功率调控指令；以爬升时间和调节成本为优化目标，根据所述源网荷协调控制总的功率调控指令建立多源最优协调控制模型，并对所述多源最优协调控制模型进行最优求解；根据所述多源最优协调控制模型的最优解，实现自动发电控制系统的总功率指令在发电侧与需求侧灵活性资源之间的第一层分配；根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配；其中，所述需求侧灵活性调控对象包括：分布式风电、分布式光伏、充电桩；根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配。本发明实现对发电侧、需求侧灵活性资源的优化调度运行控制，从而实现需求侧灵活性资源主动参与到调度实时控制及辅助服务。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明某一实施例提供的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法的流程图；

图2是本发明另一实施例提供的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法的流程图；

图3是本发明某一实施例提供的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制系统的装置图；

图4是本发明某一实施例提供的一种电子设备的结构图。

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作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。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

第一方面。

请参阅图1，本发明一实施例提供一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，包括：

S100、获取源网荷三侧数据。

其中，所述源网荷三侧数据包括：电网数据采集与监视控制系统中的电网状态估计数据、基础电网信息，自动发电控制系统中的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统中的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息。

S200、对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，计算得到源网荷协调控制总的功率调控指令。

S300、以爬升时间和调节成本为优化目标，根据所述源网荷协调控制总的功率调控指令建立多源最优协调控制模型，并对所述多源最优协调控制模型进行最优求解。

S400、根据所述多源最优协调控制模型的最优解，实现自动发电控制系统的总功率指令在发电侧与需求侧灵活性资源之间的第一层分配。

S500、根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配；其中，所述需求侧灵活性调控对象包括：分布式风电、分布式光伏、充电桩。

S600、根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配。

在本发明实施例的某一具体实施方式中，所述获取源网荷三侧数据包括：

电网运行控制系统分别向所述电网数据采集与监视控制系统、所述自动发电控制系统及所述需求侧管理系统发送数据获取请求；

电网运行控制系统接收到所述电网数据采集与监视控制系统发送的电网状态估计数据、基础电网信息，所述自动发电控制系统发送的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统发送的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息。

在本发明实施例的另一具体实施方式中，所述源网荷协调控制总的功率调控指令，通过以下公式计算：

ΔP_CΣ＝ΔP+B*Δf

其中，ΔP_C∑为源网荷协调控制总的功率调控指令，ΔP为当前电网和外网之间的联络线功率偏差，即联络线的实际功率和计划功率之差；B为负荷的频率调节效应系数；Δf为频率偏差，即实际功率和控制目标功率之差。

在本发明实施例的另一具体实施方式中，所述以爬升时间和调节成本为优化目标，具体地：

分别对所有传统机组的爬升时间最大值及所有机组的调节成本进行最小化处理；

所述多源最优协调控制模型，通过以下公式表示：

其中，M为传统自动发电控制系统的电厂的个数，μ₁、μ₂分别为目标权重系数，0≤μ₁≤1，0≤μ₂≤1，μ₁+μ₂＝1；f(x)为第一层AGC功率动态分配的总目标函数；ΔP_m为第m个传统自动发电控制系统的电厂的发电功率指令；

为第m个传统自动发电控制系统的电厂的最大爬坡速率；C_m为第m个传统自动发电控制系统的电厂的调节成本系数；C_V需求侧灵活性资源的调节成本系数；ΔP_V为需求侧资源的发电功率指令；ΔP_CΣ为源网荷协调控制总的功率调控指令；

代表分布式灵活调控资源集群的最大调节成本系数。

在本发明实施例的另一具体实施方式中，所述根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配，包括：

按照从小到大对分布式灵活调控资源集群的每个调控对象的调节成本系数C_V进行排序；

从排序的第一位开始，累加每个需求侧调控对象的可调节功率，直到累加值大于等于功率分配总量。

在本发明实施例的又一具体实施方式中，所述根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配，包括：

通过下垂控制策略，利用分布式电源自身控制系统进行本地的负荷跟踪控制；

在充电桩集群内部，按照充电需求，实现自动发电控制功率在不同电动汽车之间的第三层分配。

本发明提供的方法通过电网运行控制系统获取电网状态估计数据、基础电网信息，获取自动发电控制系统中发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息，获取需求侧管理系统中灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息；对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，分析计算得到源网荷协调控制总目标；采用总体协调、分层优化的技术方法，建立三层功率调控的优化模型，实现对发电侧、需求侧灵活性资源的优化调度运行控制，从而实现需求侧灵活性资源主动参与到调度实时控制及辅助服务。

请参阅图2，在本发明另一实施例中，本发明提供的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，应用于电网运行控制系统、自动发电控制系统(AGC系统)、需求侧管理系统的源网荷功率协调控制，所述方法包括：

步骤S10：电网运行控制系统获取电网状态估计数据、基础电网信息，获取AGC系统中发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息，获取需求侧管理系统中灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息，详见步骤S11-13：

步骤S11：电网运行控制系统通过E格式文件的数据交互方式，向电网数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA系统)发送数据获取请求，获取电力系统状态估计数据和基础电网信息，具体包括：电网所有发电机的状态和出力、电网网络拓扑数据、线路和变压器的状态和潮流值、电网设备元件的阻抗、导纳数据；

步骤S12：电网运行控制系统通过E格式文件的数据交互方式，向AGC系统获取发电侧发电计划数据、系统功率偏差数据、系统频率偏差数据；

步骤S13：电网运行控制系统通过E格式文件的数据交互方式，向需求侧管理系统获取灵活性资源台账数据、网络拓扑数据、可调度功率区间数据。

步骤S20：对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，分析计算得到源网荷协调控制总目标，即总的功率调控指令ΔP_CΣ，总的功率调控指令ΔP_CΣ的计算公式为：

ΔP_CΣ＝ΔP+B*Δf

式中，ΔP为当前电网和外网之间的联络线功率偏差，即联络线的实际功率和计划功率之差；B为负荷的频率调节效应系数；Δf为频率偏差，即实际功率和控制目标功率之差。

步骤S30：以爬升时间和调节成本为优化目标，建立多源最优协调控制模型，并对优化模型进行最优求解，实现AGC总功率指令在发电侧与需求侧灵活性资源之间的第一层分配，详见步骤S31-33。

步骤S31：建立第一层动态功率分配的目标函数，第一层动态功率分配主要考虑两个目标，包括：①最小化所有传统机组的爬升时间最大值；②最小化所有机组的调节成本。目标函数的计算公式为：

式中，M为传统AGC电厂的个数，μ₁、μ₂分别为目标权重系数，0≤μ₁≤1，0≤μ₂≤1，μ₁+μ₂＝1；f(x)为第一层AGC功率动态分配的总目标函数；ΔP_m为第m个传统AGC电厂的发电功率指令；

为第m个传统AGC电厂的最大爬坡速率；C_m为第m个传统AGC电厂的调节成本系数；C_V需求侧灵活性资源的调节成本系数；ΔP_V为需求侧资源的发电功率指令；ΔP_CΣ为总的功率调控指令；

代表所有风电、光伏、以及电动汽车等分布式灵活调控资源集群的最大调节成本系数。

步骤S32：建立第一层动态功率分配优化的约束条件数学模型，数学表达式为：

式中，ΔP_CΣ为总的功率调控指令；M为传统AGC电厂的个数，ΔP_V为需求侧资源的发电功率指令；

分别需求侧灵活性调控资源的调节容量上下限；ΔP_m为第m个传统AGC电厂的发电功率指令；t为离散时间系列；

为第m个传统AGC电厂的最大爬坡速率；

分别为第m个传统AGC电厂的调节容量上下限；

在约束条件中，由于电动汽车等需求侧灵活性资源在参与功率调控过程中不受爬坡速率的限制，即在不同的功率指令时，其爬升时间都为零，这一快速调节特征也是区分传统火电机组与分布式需求侧灵活性资源集群参与AGC功率调节的最主要特征。

步骤S33：建立多目标优化模型后，通过粒子群优化算法(Particle SwarmOptimization，PSO算法)，计算得到每个传统AGC电厂的发电功率调节量和需求侧总的功率调节量ΔP_V；

步骤S40：按照调节成本系数排序，实现分布式风电、分布式光伏、充电桩等需求侧灵活性调控对象的第二层分配，详见步骤S41-42。

步骤S41：按照从小到大对风电、光伏、以及电动汽车等分布式灵活调控资源集群的每个调控对象的调节成本系数C_V进行排序；

步骤S42：从排序的第一位开始，累加每个需求侧调控对象的可调节功率，直到累加值大于等于功率分配总量ΔP_V；由此得到需求侧调控对象的调控方案。

步骤S50：在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配，详见步骤S51-52。

步骤S51：在分布式光伏等分布式发电集群内部，分布式风电和光伏是由可再生能源驱动的分布式电源，其发电功率受外部自然环境约束，将风电、光伏作为独立的分布式发电单元，此时功率无法做到上调，但可以通过功率控制装置实现下调，因此，采用下垂控制策略，利用分布式电源自身控制系统进行本地的负荷跟踪控制；

步骤S52：在充电桩集群内部，按照充电需求，实现AGC功率在不同电动汽车之间的第三层分配，详见步骤S521-524；

步骤S521：获取充电桩的用户充电设置信息，包括：当前电动汽车是否同意参与电力系统协调控制、充电期望完成时间、充电期望电量、调节成本系数C_V；

步骤S522：根据充电设置信息，将当前充电桩分为两类两大类群集，即：不参与调控群集和参与调控群集，其中不参与调控的群集对象包括：参与意愿为否的充电桩、参与意愿为是但充电期望完成时间不能满足调控要求的充电桩。

步骤S523：不参与调控群集的对象充电过程中保持充电功率不变，每个对象的充电功率由充电桩集群协调控制算法计算得到，计算公式为：

式中，P_charge为某台充电桩的充电功率；P_char.max为充电桩的最大充电功率，SOC为当前电动车期望的荷电状态百分比；C_max为当前电动车的电池容量；t_end为期望充电结束时间，t为当前时间；

步骤S524：参与调控群集的对象充电过程中由系统在充电/放电两种状态动态调整，充放电功率也由系统动态调整。

本发明提供的方法实现对发电侧、需求侧灵活性资源的优化调度运行控制，从而实现需求侧灵活性资源主动参与到调度实时控制及辅助服务。

第二方面。

请参阅图3，本发明一实施例提供一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制系统，包括：

数据获取模块100，用于获取源网荷三侧数据。

其中，所述源网荷三侧数据包括：电网数据采集与监视控制系统中的电网状态估计数据、基础电网信息，自动发电控制系统中的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统中的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息。

总的功率调控指令计算模块200，用于对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，计算得到源网荷协调控制总的功率调控指令。

优化模型建立模块300，用于以爬升时间和调节成本为优化目标，根据所述源网荷协调控制总的功率调控指令建立多源最优协调控制模型，并对所述多源最优协调控制模型进行最优求解。

第一层分配模块400，用于根据所述多源最优协调控制模型的最优解，实现自动发电控制系统的总功率指令在发电侧与需求侧灵活性资源之间的第一层分配。

第二层分配模块500，用于根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配；其中，所述需求侧灵活性调控对象包括：分布式风电、分布式光伏、充电桩；

第三层分配模块600，用于根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配。

优选地，所述数据获取模块100，还用于：

电网运行控制系统分别向所述电网数据采集与监视控制系统、所述自动发电控制系统及所述需求侧管理系统发送数据获取请求；

电网运行控制系统接收到所述电网数据采集与监视控制系统发送的电网状态估计数据、基础电网信息，所述自动发电控制系统发送的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统发送的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息。

优选地，所述源网荷协调控制总的功率调控指令，通过以下公式计算：

ΔP_CΣ＝ΔP+B*Δf

其中，ΔP_C∑为源网荷协调控制总的功率调控指令，ΔP为当前电网和外网之间的联络线功率偏差，即联络线的实际功率和计划功率之差；B为负荷的频率调节效应系数；Δf为频率偏差，即实际功率和控制目标功率之差。

优选地，所述第二层分配模块500，还用于：

按照从小到大对分布式灵活调控资源集群的每个调控对象的调节成本系数C_V进行排序；

从排序的第一位开始，累加每个需求侧调控对象的可调节功率，直到累加值大于等于功率分配总量。

本发明提供的系统实现对发电侧、需求侧灵活性资源的优化调度运行控制，从而实现需求侧灵活性资源主动参与到调度实时控制及辅助服务。

第三方面。

本发明提供了一种电子设备，该电子设备包括：

处理器、存储器和总线；

所述总线，用于连接所述处理器和所述存储器；

所述存储器，用于存储操作指令；

所述处理器，用于通过调用所述操作指令，可执行指令使处理器执行如本申请的第一方面所示的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法对应的操作。

在一个可选实施例中提供了一种电子设备，如图4所示，图4所示的电子设备5000包括：处理器5001和存储器5003。其中，处理器5001和存储器5003相连，如通过总线5002相连。可选地，电子设备5000还可以包括收发器5004。需要说明的是，实际应用中收发器5004不限于一个，该电子设备5000的结构并不构成对本申请实施例的限定。

处理器5001可以是CPU，通用处理器，DSP，ASIC，FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器5001也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线5002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线5002可以是PCI总线或EISA总线等。总线5002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器5003可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

存储器5003用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器5001来控制执行。处理器5001用于执行存储器5003中存储的应用程序代码，以实现前述任一方法实施例所示的内容。

其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。

第四方面。

本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本申请第一方面所示的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法。

本申请的又一实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。

Claims (10)

1.一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，其特征在于，包括：

获取源网荷三侧数据；其中，所述源网荷三侧数据包括：电网数据采集与监视控制系统中的电网状态估计数据、基础电网信息，自动发电控制系统中的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统中的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息；

对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，计算得到源网荷协调控制总的功率调控指令；

以爬升时间和调节成本为优化目标，根据所述源网荷协调控制总的功率调控指令建立多源最优协调控制模型，并对所述多源最优协调控制模型进行最优求解；

根据所述多源最优协调控制模型的最优解，实现自动发电控制系统的总功率指令在发电侧与需求侧灵活性资源之间的第一层分配；

根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配；其中，所述需求侧灵活性调控对象包括：分布式风电、分布式光伏、充电桩；

根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配。

2.如权利要求1所述的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，其特征在于，所述获取源网荷三侧数据包括：

电网运行控制系统分别向所述电网数据采集与监视控制系统、所述自动发电控制系统及所述需求侧管理系统发送数据获取请求；

电网运行控制系统接收到所述电网数据采集与监视控制系统发送的电网状态估计数据、基础电网信息，所述自动发电控制系统发送的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统发送的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息。

3.如权利要求1所述的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，其特征在于，所述源网荷协调控制总的功率调控指令，通过以下公式计算：

ΔP_CΣ＝ΔP+B*Δf

其中，ΔP_C∑为源网荷协调控制总的功率调控指令，ΔP为当前电网和外网之间的联络线功率偏差，即联络线的实际功率和计划功率之差；B为负荷的频率调节效应系数；Δf为频率偏差，即实际功率和控制目标功率之差。

4.如权利要求1所述的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，其特征在于，所述以爬升时间和调节成本为优化目标，具体地：

分别对所有传统机组的爬升时间最大值及所有机组的调节成本进行最小化处理；

所述多源最优协调控制模型，通过以下公式表示：

其中，M为传统自动发电控制系统的电厂的个数，μ₁、μ₂分别为目标权重系数，0≤μ₁≤1，0≤μ₂≤1，μ₁+μ₂＝1；f(x)为第一层AGC功率动态分配的总目标函数；ΔP_m为第m个传统自动发电控制系统的电厂的发电功率指令；

为第m个传统自动发电控制系统的电厂的最大爬坡速率；C_m为第m个传统自动发电控制系统的电厂的调节成本系数；C_V需求侧灵活性资源的调节成本系数；ΔP_V为需求侧资源的发电功率指令；ΔP_CΣ为源网荷协调控制总的功率调控指令；

代表分布式灵活调控资源集群的最大调节成本系数。

5.如权利要求1所述的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，其特征在于，所述根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配，包括：

按照从小到大对分布式灵活调控资源集群的每个调控对象的调节成本系数C_V进行排序；

从排序的第一位开始，累加每个需求侧调控对象的可调节功率，直到累加值大于等于功率分配总量。

6.如权利要求1所述的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，其特征在于，所述根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配，包括：

通过下垂控制策略，利用分布式电源自身控制系统进行本地的负荷跟踪控制；

在充电桩集群内部，按照充电需求，实现自动发电控制功率在不同电动汽车之间的第三层分配。

7.一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取源网荷三侧数据；其中，所述源网荷三侧数据包括：电网数据采集与监视控制系统中的电网状态估计数据、基础电网信息，自动发电控制系统中的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统中的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息；

总的功率调控指令计算模块，用于对所述源网荷三侧数据进行多源数据融合，计算得到源网荷协调控制总的功率调控指令；

优化模型建立模块，用于以爬升时间和调节成本为优化目标，根据所述源网荷协调控制总的功率调控指令建立多源最优协调控制模型，并对所述多源最优协调控制模型进行最优求解；

第一层分配模块，用于根据所述多源最优协调控制模型的最优解，实现自动发电控制系统的总功率指令在发电侧与需求侧灵活性资源之间的第一层分配；

第二层分配模块，用于根据所述多源最优协调控制模型的最优解，按照调节成本系数排序，对需求侧灵活性调控对象进行第二层分配；其中，所述需求侧灵活性调控对象包括：分布式风电、分布式光伏、充电桩；

第三层分配模块，用于根据所述多源最优协调控制模型的最优解，在每个不同的需求侧资源可调控集群，进行集群内部调控功率分配。

8.如权利要求7所述的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制系统，其特征在于，所述数据获取模块，还用于：

电网运行控制系统分别向所述电网数据采集与监视控制系统、所述自动发电控制系统及所述需求侧管理系统发送数据获取请求；

电网运行控制系统接收到所述电网数据采集与监视控制系统发送的电网状态估计数据、基础电网信息，所述自动发电控制系统发送的发电侧发电计划信息、系统功率偏差信息、系统频率偏差信息及需求侧管理系统发送的灵活性资源台账信息、网络拓扑信息、可调度功率区间信息。

9.如权利要求7所述的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制系统，其特征在于，所述源网荷协调控制总的功率调控指令，通过以下公式计算：

ΔP_CΣ＝ΔP+B*Δf

其中，ΔP_C∑为源网荷协调控制总的功率调控指令，ΔP为当前电网和外网之间的联络线功率偏差，即联络线的实际功率和计划功率之差；B为负荷的频率调节效应系数；Δf为频率偏差，即实际功率和控制目标功率之差。

10.如权利要求1所述的一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法，其特征在于，所述第二层分配模块，还用于：

按照从小到大对分布式灵活调控资源集群的每个调控对象的调节成本系数C_V进行排序；

从排序的第一位开始，累加每个需求侧调控对象的可调节功率，直到累加值大于等于功率分配总量。

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