CN115622087A - 配电网的功率调控方法、装置和设备 - Google Patents

配电网的功率调控方法、装置和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配电网的功率调控方法、装置和设备，通过计算功率调控模式的切换指标，当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式，此时这一配电单元独立对自身进行功率调控，当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式，此时由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控。采用本发明实施例，能够根据配电单元状态实时变化调整功率调控模式，使得当前配电单元不仅能够平抑自身范围内随机负荷扰动或者间歇式性分布式能源出力不确定带来的功率波动，还能在自身功率平衡时帮助其他单元平抑功率波动。

Description

配电网的功率调控方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种配电网的功率调控方法、装置和设备。
背景技术
随着电网与互联网的深度融合，能源物联网建设目标已经被国家电网提上日程。通过对现有的智能电网的升级改造，充分利用大数据时代的各类新兴信息技术为电网赋能，实现电力系统中各个环节的万物互联、数据交互、信息处理、资源调配等。能源物联网的落地一方面提升了电网整体的运行效率，但另一方面随着各类分布式能源的接入，传统的功率调控方法很难适应分布式能源产生的功率波动，导致功率调控的效果不理想。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种配电网的功率调控方法、装置和设备，能够根据配电单元状态实时变化调整功率调控模式，使得当前配电单元不仅能够平抑自身范围内随机负荷扰动或者间歇式性分布式能源出力不确定带来的功率波动，还能在自身功率平衡时帮助其他单元平抑功率波动。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种配电网的功率调控方法，包括：
计算当前配电单元中交换功率的实际值和目标值的第一交换功率差；其中，所述配电单元为按照预设的单元划分策略对所述配电网进行划分得到；
计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率和储能系统的放电功率的有效功率和；
在当前配电单元发生功率波动时，根据所述第一交换功率差、所述有效功率和以及所述当前配电单元的权重系数计算功率调控模式的切换指标；其中，所述功率调控模式包括第一模式和第二模式，所述第一模式为由当前配电单元独立对自身进行功率调控，所述第二模式为由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控；
当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式；当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式。
作为上述方案的改进，当所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式时，所述方法还包括：
获取所述当前配电单元的两个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；
利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控。
作为上述方案的改进，在利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控后，所述方法还包括：
当所述目标配电单元无法抑制所述当前配电单元的功率波动时，按照预设的单元更新策略更新所述目标配电单元；其中，所述单元更新策略为：获取所述当前配电单元的第n个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；其中，n随着所述目标配电单元的更新次数迭代，n=1、2、...、m，m为n的上限迭代值。
作为上述方案的改进，所述根据所述第一交换功率差、所述有效功率和以及所述当前配电单元的权重系数计算功率调控模式的切换指标前，还包括：
计算所述配电网中馈线的交换功率的实际值和目标值的第二交换功率差；
计算所述第二交换功率差和预设的功率调节系数的第一乘积，并计算所述第一交换功率差和所述权重系数的第二乘积；
计算所述第一乘积和所述第二乘积的和，得到功率波动评价指标；
当所述功率波动评价指标不等于0时，判定所述当前配电单元发生功率波动；当所述功率波动评价指标等于0时，判定所述当前配电单元未发生功率波动。
作为上述方案的改进，所述当前配电单元的权重系数的计算方法包括：
计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率、间歇式能源的输出功率和储能系统的放电功率的总功率值；
计算所述当前配电单元的总功率值和所述配电网中所有配电单元的总功率值的和的比值为所述当前配电单元的权重系数。
作为上述方案的改进，当所述当前配电单元处于第一模式或第二模式时，所述方法还包括：
获取所述配电网所处当前时间；
当所述当前时间在预设的光伏出力时间范围内时，按照预设的第一调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述当前时间不在所述光伏出力时间范围内时，按照预设的第二调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控。
作为上述方案的改进，所述第一调控策略包括：
计算所述当前配电单元的权重系数和所述第一交换功率差的乘积，得到所述当前配电单元在发生功率波动时的功率调节量；
计算所述功率调节量和所述间歇式能源的输出功率的比值，得到第一临界值；
当所述第一临界值小于或等于预设的第一临界阈值时，利用所述间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第一临界值大于所述第一临界阈值时，计算所述可控分布式能源和所述间歇式能源的输出功率和，并计算所述功率调节量和所述输出功率和的比值，得到第二临界值；
当所述第二临界值小于或等于预设的第二临界阈值时，控制所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第二临界值大于所述第二临界阈值时，控制所述储能系统、所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控。
作为上述方案的改进，所述第二调控策略包括：
计算所述当前配电单元的权重系数和所述第一交换功率差的乘积，得到所述当前配电单元在发生功率波动时的功率调节量；
计算所述功率调节量和储能系统的输出功率的比值，得到第三临界值；
当所述第三临界值小于或等于预设的第三临界阈值时，利用所述储能系统对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第三临界值大于所述第三临界阈值时，控制所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种配电网的功率调控装置，包括：
第一交换功率差计算模块，用于计算当前配电单元中交换功率的实际值和目标值的第一交换功率差；其中，所述配电单元为按照预设的单元划分策略对所述配电网进行划分得到；
有效功率和计算模块，用于计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率和储能系统的放电功率的有效功率和；
切换指标计算模块，用于在当前配电单元发生功率波动时，根据所述第一交换功率差、所述有效功率和以及所述当前配电单元的权重系数计算功率调控模式的切换指标；其中，所述功率调控模式包括第一模式和第二模式，所述第一模式为由当前配电单元独立对自身进行功率调控，所述第二模式为由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控；
功率调控模块，用于当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式；当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式。
作为上述方案的改进，所述功率调控模块还用于：
当所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式时，获取所述当前配电单元的两个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控。
作为上述方案的改进，所述功率调控模块还用于：在利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控后，当所述目标配电单元无法抑制所述当前配电单元的功率波动时，按照预设的单元更新策略更新所述目标配电单元；其中，所述单元更新策略为：获取所述当前配电单元的第n个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；其中，n随着所述目标配电单元的更新次数迭代，n=1、2、...、m，m为n的上限迭代值。作为上述方案的改进，
作为上述方案的改进，所述配电网的功率调控装置还包括：
第二交换功率差计算模块，用于计算所述配电网中馈线的交换功率的实际值和目标值的第二交换功率差；
功率波动评价指标计算模块，用于计算所述第二交换功率差和预设的功率调节系数的第一乘积，并计算所述第一交换功率差和所述权重系数的第二乘积；并计算所述第一乘积和所述第二乘积的和，得到功率波动评价指标；
功率评价模块，用于当所述功率波动评价指标不等于0时，判定所述当前配电单元发生功率波动；当所述功率波动评价指标等于0时，判定所述当前配电单元未发生功率波动。
作为上述方案的改进，所述当前配电单元的权重系数的计算方法包括：
计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率、间歇式能源的输出功率和储能系统的放电功率的总功率值；计算所述当前配电单元的总功率值和所述配电网中所有配电单元的总功率值的和的比值为所述当前配电单元的权重系数。
作为上述方案的改进，所述功率调控模块还用于：
获取所述配电网所处当前时间；当所述当前时间在预设的光伏出力时间范围内时，按照预设的第一调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；当所述当前时间不在所述光伏出力时间范围内时，按照预设的第二调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种配电网的功率调控设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一实施例所述的配电网的功率调控方法。
相比于现有技术，本发明实施例公开的配电网的功率调控方法、装置和设备，通过计算功率调控模式的切换指标，当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式，此时这一配电单元独立对自身进行功率调控，当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式，此时由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控。采用本发明实施例，能够根据配电单元状态实时变化调整功率调控模式，使得当前配电单元不仅能够平抑自身范围内随机负荷扰动或者间歇式性分布式能源出力不确定带来的功率波动，还能在自身功率平衡时帮助其他单元平抑功率波动。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种配电网的功率调控方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种配电网的功率调控装置的结构框图；
图3是本发明实施例提供的一种配电网的功率调控设备的结构框图。
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。
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种配电网的功率调控方法的流程图,所述配电网的功率调控方法包括：
S1、计算当前配电单元中交换功率的实际值和目标值的第一交换功率差；
S2、计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率和储能系统的放电功率的有效功率和；
S3、在当前配电单元发生功率波动时，根据所述第一交换功率差、所述有效功率和以及所述当前配电单元的权重系数计算功率调控模式的切换指标；
S4、当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式；当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式。
值得说明的是，每一所述配电单元中均设有一个边缘物联代理装置，用于收集数据、下发本配电单元内的运行控制策略等操作，所述边缘物联代理装置是物联网感知层数据汇总、安全控制的核心设备，是区别于传统状态监测项目建设的关键所在，可灵活配置复杂边缘计算模型并就地运算，如多路同步计算，复杂算法等，具备环境监测、智能安防、设备状态监测、视频终端接入、辅助运维等功能。所述边缘物联代理装置上配置有5G通信模块，由5G通信模块借助5G无线网络传输实现边缘计算节点之间数据的快速可靠交换。
在本发明实施例中，通过分层分布的控制架构，将配电网进行单元划分，通过边缘物联代理装置实现各个配电单元自我管理，根据馈线控制误差指标并结合层次分析法完善功率调控的最佳运行效果，同时根据实际运行效果进行实时的可控资源的调度，使实际运行指标无限趋近目标优化值。
具体地，在步骤S1中，所述单元划分策略为：在所述配电网的分支馈线上以每两个分段开关组成的范围作为一个配电单元；其中，当所述分支馈线上的末端剩余一个分段开关时，以该分段开关至所述分支馈线的末端组成一个配电单元。
具体地，由配电线路上的信息采集节点采集所述当前配电单元中的交换功率的实际值，以及获取预先设定好的所述当前配电单元中的交换功率的目标值，所述当前配电单元中的交换功率的目标值为配电总站收集全区域总体运行数据后优化过的目标值，由总站下发给各边缘计算节点。然后计算当前配电单元中交换功率的实际值和目标值的第一交换功率差。
具体地，在步骤S2中，每一配电单元中均有其对应的可参与功率调控以平衡自身功率波动的能源，该能源包括可控分布式能源、间歇式能源和储能系统。其中，可控分布式能源如微型燃气轮机等，所述间歇式能源如光伏、风电机组等，所述储能系统如ESS储能系统，以上各类输出功率设置在合理区间即可。在实际应用时，实时计算各个能源的功率，具体计算方式可参考现有技术，在此不再赘述。然后计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率和储能系统的放电功率的有效功率和。
具体地，在步骤S3中，在当前配电单元发生功率波动时，表示此时需要进行功率调控，先计算所述第一交换功率差和所述当前配电单元的权重系数的乘积，然后计算这一乘积与所述有效功率和的商作为所述切换指标。需要说明的是，尽管间歇式能源由于出力的不确定性未将其纳入可调控资源的切换指标中，但实际进行资源调控时依然可以根据实际间歇式能源出力情况对其进行调度，将间歇式能源当作为配电单元内的额外储备资源进行最后的调控手段，可有效保证各单元内有足够的冗余面对功率波动。
可选地，所述当前配电单元的权重系数的计算方法包括：计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率、间歇式能源的输出功率和储能系统的放电功率的总功率值；计算所述当前配电单元的总功率值和所述配电网中所有配电单元的总功率值的和的比值为所述当前配电单元的权重系数。
示例性的，所述可控分布式能源的输出功率应该满足在其最小运行功率和额定运行功率之间，所述间歇式能源的输出功率为所述间歇式能源能够输出的最大功率，所述储能系统的放电功率为所述储能系统的最大放电功率。在满足这些约束时，能够使得这些能源的输出功率在最佳范围内，从而达到平抑功率波动的最佳效果。
具体地，在步骤S4中，所述功率调控模式包括第一模式和第二模式。当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式，所述第一模式为由当前配电单元独立对自身进行功率调控，此时所述当前配电单元调用自身的能源进行功率调控，以平抑功率波动。当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式，所述第二模式为由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控，此时表示当前配电单元无法依靠自身能源平抑功率波动，故需要借助其他配单元来平抑功率波动。
示例性的，所述指标阈值为1，当所述切换指标小于或等于1时，表明当前配电单元的可调控资源能够自我完成对本单元内功率波动的平抑，当所述切换指标大于1时，表明当前配电单元无法依靠本单元的可调控资源实现对功率波动的平抑，此时应当切换为第二模式。
在本发明实施例中，通过构建切换指标来确定功率调控模式的切换，能够根据配电单元状态实时变化调整功率调控模式，使得当前配电单元不仅能够平抑自身范围内随机负荷扰动或者间歇式性分布式能源出力不确定带来的功率波动，还能在自身功率平衡时帮助其他单元平抑功率波动。
具体地，在执行步骤S3前，所述方法还包括：
计算所述配电网中馈线的交换功率的实际值和目标值的第二交换功率差；
计算所述第二交换功率差和预设的功率调节系数的第一乘积，并计算所述第一交换功率差和所述权重系数的第二乘积；
计算所述第一乘积和所述第二乘积的和，得到功率波动评价指标；
当所述功率波动评价指标不等于0时，判定所述当前配电单元发生功率波动；当所述功率波动评价指标等于0时，判定所述当前配电单元未发生功率波动。
示例性的，所述馈线的交换功率的实际值由馈线上的信息采集节点采集，以及获取预先设定好的所述当前配电单元中的交换功率的目标值，所述馈线的交换功率的目标值为配电总站收集全区域总体运行数据后优化过的目标值，由总站下发给各边缘计算节点。计算所述配电网中馈线的交换功率的实际值和目标值的第二交换功率差。
示例性的，所述功率波动评价指标即为馈线控制误差，理想状态下，实际馈线交换功率与实际区域交换功率应当与经过全局优化计算后设定的目标值相等，此时功率波动评价指标为0，而实际情况下则必然产生功率波动，当馈线交换功率或区域交换功率减小时，此时功率波动评价指标小于0，此时应当适量减小配电单元内的可控调度资源如可控分布式能源的出力，使得所述功率波动评价指标回归到0；反之亦然。
具体地，当所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式时，所述方法还包括：
获取所述当前配电单元的两个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；
利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控；
当所述目标配电单元无法抑制所述当前配电单元的功率波动时，按照预设的单元更新策略更新所述目标配电单元；其中，所述单元更新策略为：获取所述当前配电单元的第n个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；其中，n随着所述目标配电单元的更新次数迭代，n=1、2、...、m，m为n的上限迭代值。
示例性的，当所述第一模式不能满足当前配电单元自身的功率平衡时，需要借助相邻配电单元的可调控资源来帮助其完成功率平衡。当配电单元i发生功率波动，且配电单元i内的可调控资源无法平抑功率波动时，配电单元i的边缘物联代理装置将跳过主站，直接发送报警信息给相邻的配电单元i+1和配电单元i-1的边缘物联代理装置，配电单元i+1和配电单元i-1将分析配电单元i的报警信息，其中包括配电单元i的可调控资源量（即分布式能源出力上限和储能装置的备用量）与配电单元i功率波动量的值，并根据自身剩余可调控资源量通过馈线帮助配电单元i抑制功率波动。若配电单元i+1和配电单元i-1可调控资源仍然无法平抑配电单元i的功率波动，则将此报警信息传递至下一相邻配电单元，即配电单元i+2和配电单元i-2，往后则以此类推，直至达到设定的迭代值。
示例性的，对于从配电单元i+1和配电单元i-1中选择目标配电单元k（若进行了迭代，则需要从配电单元i+2和配电单元i-2中选择），根据配电单元i+1和配电单元i-1的权重系数来选取，优先选取权重系数更大的配电单元来帮助当前配电单元i进行功率波动的调节，这样对于帮助当前配电单元i进行功率波动的目标配电单元k来说，其富裕的可调控资源在帮助当前配电单元i调节之后不会导致其自身无法完成自己单元内的功率波动。若选择权重系数较小的配电单元帮助当前配电单元i平抑功率波动，则很可能导致这一权重系数小的配电单元其自身无法完成本单元内的功率波动，以至于其自身成为需要借助其他单元帮助其平抑功率波动的配电单元。
具体地，当所述当前配电单元处于第一模式或第二模式时，所述方法还包括：
获取所述配电网所处当前时间；
当所述当前时间在预设的光伏出力时间范围内时，按照预设的第一调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述当前时间不在所述光伏出力时间范围内时，按照预设的第二调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控。
示例性的，对于配电单元内的资源调控存在优先级顺序，按照时间尺度，提出一种基于分时段的配电单元内部可调控资源优先级顺序的方法。此方法不考虑天气季节原因对间歇式能源出力大小（光伏PV）的影响，仅考虑时间尺度对间歇式能源出力大小的影响，一般来说，上午5时至下午19时为光伏出力的最佳时间，其余时间光伏出力可忽略不计。故所述光伏出力时间范围为上午5时至下午19时。
具体地，所述第一调控策略包括：
计算所述当前配电单元的权重系数和所述第一交换功率差的乘积，得到所述当前配电单元在发生功率波动时的功率调节量；
计算所述功率调节量和所述间歇式能源的输出功率的比值，得到第一临界值；
当所述第一临界值小于或等于预设的第一临界阈值时，利用所述间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第一临界值大于所述第一临界阈值时，计算所述可控分布式能源和所述间歇式能源的输出功率和，并计算所述功率调节量和所述输出功率和的比值，得到第二临界值；
当所述第二临界值小于或等于预设的第二临界阈值时，控制所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第二临界值大于所述第二临界阈值时，控制所述储能系统、所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控。
示例性的，所述第一临界阈值和所述第二临界阈值均为1，所述第一临界值是间歇式能源参与调控功率波动的结果，在计算所述第一临界值过程中，配电单元内间歇式能源可调控资源的容量作为分母，而发生功率波动需要调节的量作为分子，当所述第一临界值小于或等于1时，分母大于分子，说明间歇式能源的调节容量大于功率波动需要调节的容量，即可单独使用间歇式能源进行调节。
示例性的，当所述第一临界值大于1时，间歇式能源的调节容量小于功率波动需要调节的容量，不可单独使用间歇式能源进行调节，要借助配电单元内其他可以调控的资源来协助完成功率波动的平衡，此时进一步引入可控分布式能源，当所述第二临界值小于或等于1时，表示间歇式能源+可控分布式能源能够完成功率波动的平衡。
示例性的，当所述第二临界值大于1时，表示依靠间歇式能源+可控分布式能源也不能够完成功率波动的平衡，故进一步引入储能系统，由三者共同参与对功率波动的调节，在此过程中，储能系统是完全可控的一类资源，在功率缺额时，储能放电；在功率过载时，储能充电，同时其容量大小也能被系统所监测，因此可以做到对间歇式能源和可控分布式能源调控资源不足时的补充。
具体地，所述第二调控策略包括：
计算所述当前配电单元的权重系数和所述第一交换功率差的乘积，得到所述当前配电单元在发生功率波动时的功率调节量；
计算所述功率调节量和储能系统的输出功率的比值，得到第三临界值；
当所述第三临界值小于或等于预设的第三临界阈值时，利用所述储能系统对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第三临界值大于所述第三临界阈值时，控制所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控。
示例性的，在所述第二调控策略中，优先调度储能系统进行功率平衡，所述第三临界阈值为1。当所述第三临界值小于或等于1时，说明储能系统的调节容量大于功率波动需要调节的容量，即可单独使用储能系统进行调节。当所述第三临界值大于1时，表示仅依靠储能系统无法进行功率平衡，此时利用所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控。
在本发明实施例中，在能源调控中考虑光线对光伏出力的影响，针对间间歇式能源出力，在白天时优先使用间歇式能源出力对配电单元进行功率平衡，在晚上则优先使用储能系统对配电单元进行功率平衡，能够最大程度利用能源的出力效率，从而提高功率平衡的效率。
相比于现有技术，本发明实施例公开的配电网的功率调控方法，通过计算功率调控模式的切换指标，当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式，此时这一配电单元独立对自身进行功率调控，当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式，此时由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控。采用本发明实施例，能够根据配电单元状态实时变化调整功率调控模式，使得当前配电单元不仅能够平抑自身范围内随机负荷扰动或者间歇式性分布式能源出力不确定带来的功率波动，还能在自身功率平衡时帮助其他单元平抑功率波动。
参见图2，图2是本发明实施例提供的一种配电网的功率调控装置100的结构框图,所述配电网的功率调控装置100包括：
第一交换功率差计算模块11，用于计算当前配电单元中交换功率的实际值和目标值的第一交换功率差；其中，所述配电单元为按照预设的单元划分策略对所述配电网进行划分得到；
有效功率和计算模块12，用于计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率和储能系统的放电功率的有效功率和；
切换指标计算模块13，用于在当前配电单元发生功率波动时，根据所述第一交换功率差、所述有效功率和以及所述当前配电单元的权重系数计算功率调控模式的切换指标；其中，所述功率调控模式包括第一模式和第二模式，所述第一模式为由当前配电单元独立对自身进行功率调控，所述第二模式为由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控；
功率调控模块14，用于当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式；当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式。
具体地，当所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式时，所述功率调控模块14还用于：获取所述当前配电单元的两个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控；当所述目标配电单元无法抑制所述当前配电单元的功率波动时，按照预设的单元更新策略更新所述目标配电单元；其中，所述单元更新策略为：获取所述当前配电单元的第n个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；其中，n随着所述目标配电单元的更新次数迭代，n=1、2、...、m，m为n的上限迭代值。
具体地，所述配电网的功率调控装置100还包括：
第二交换功率差计算模块，用于计算所述配电网中馈线的交换功率的实际值和目标值的第二交换功率差；
功率波动评价指标计算模块，用于计算所述第二交换功率差和预设的功率调节系数的第一乘积，并计算所述第一交换功率差和所述权重系数的第二乘积；并计算所述第一乘积和所述第二乘积的和，得到功率波动评价指标；
功率评价模块，用于当所述功率波动评价指标不等于0时，判定所述当前配电单元发生功率波动；当所述功率波动评价指标等于0时，判定所述当前配电单元未发生功率波动。
具体地，所述当前配电单元的权重系数的计算方法包括：计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率、间歇式能源的输出功率和储能系统的放电功率的总功率值；计算所述当前配电单元的总功率值和所述配电网中所有配电单元的总功率值的和的比值为所述当前配电单元的权重系数。
具体地，所述功率调控模块14还用于：获取所述配电网所处当前时间；当所述当前时间在预设的光伏出力时间范围内时，按照预设的第一调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；当所述当前时间不在所述光伏出力时间范围内时，按照预设的第二调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控。
具体地，述第一调控策略包括：
计算所述当前配电单元的权重系数和所述第一交换功率差的乘积，得到所述当前配电单元在发生功率波动时的功率调节量；
计算所述功率调节量和所述间歇式能源的输出功率的比值，得到第一临界值；
当所述第一临界值小于或等于预设的第一临界阈值时，利用所述间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第一临界值大于所述第一临界阈值时，计算所述可控分布式能源和所述间歇式能源的输出功率和，并计算所述功率调节量和所述输出功率和的比值，得到第二临界值；
当所述第二临界值小于或等于预设的第二临界阈值时，控制所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第二临界值大于所述第二临界阈值时，控制所述储能系统、所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控。
具体地，所述第二调控策略包括：
计算所述当前配电单元的权重系数和所述第一交换功率差的乘积，得到所述当前配电单元在发生功率波动时的功率调节量；
计算所述功率调节量和储能系统的输出功率的比值，得到第三临界值；
当所述第三临界值小于或等于预设的第三临界阈值时，利用所述储能系统对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第三临界值大于所述第三临界阈值时，控制所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控。
值得说明的是，本发明实施例所述的配电网的功率调控装置100中各个模块的工作过程可参考上述配电网的功率调控方法的工作过程，在此不再赘述。
相比于现有技术，本发明实施例公开的配电网的功率调控装置100，通过计算功率调控模式的切换指标，当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式，此时这一配电单元独立对自身进行功率调控，当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式，此时由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控。采用本发明实施例，能够根据配电单元状态实时变化调整功率调控模式，使得当前配电单元不仅能够平抑自身范围内随机负荷扰动或者间歇式性分布式能源出力不确定带来的功率波动，还能在自身功率平衡时帮助其他单元平抑功率波动。
参见图3，图3是本发明实施例提供的一种配电网的功率调控设备200的结构框图，该实施例的配电网的功率调控设备200包括：处理器21、存储器22以及存储在所述存储器22中并可在所述处理器21上运行的计算机程序，所述处理器21执行所述计算机程序时实现上述各个配电网的功率调控方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器22中，并由所述处理器21执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述配电网的功率调控设备200中的执行过程。
所述配电网的功率调控设备200可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述配电网的功率调控设备200可包括，但不仅限于，处理器21、存储器22。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是配电网的功率调控设备200的示例，并不构成对配电网的功率调控设备200的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述配电网的功率调控设备200还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器21可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器21也可以是任何常规的处理器等，所述处理器21是所述配电网的功率调控设备200的控制中心，利用各种接口和线路连接整个配电网的功率调控设备200的各个部分。
所述存储器22可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器21通过运行或执行存储在所述存储器22内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器22内的数据，实现所述配电网的功率调控设备200的各种功能。所述存储器22可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述配电网的功率调控设备200集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器21执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种配电网的功率调控方法，其特征在于，包括：
计算当前配电单元中交换功率的实际值和目标值的第一交换功率差；其中，所述配电单元为按照预设的单元划分策略对所述配电网进行划分得到；
计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率和储能系统的放电功率的有效功率和；
在当前配电单元发生功率波动时，根据所述第一交换功率差、所述有效功率和以及所述当前配电单元的权重系数计算功率调控模式的切换指标；其中，所述功率调控模式包括第一模式和第二模式，所述第一模式为由当前配电单元独立对自身进行功率调控，所述第二模式为由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控；
当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式；当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式。
2.如权利要求1所述的配电网的功率调控方法，其特征在于，当所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式时，所述方法还包括：
获取所述当前配电单元的两个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；
利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控。
3.如权利要求2所述的配电网的功率调控方法，其特征在于，在利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控后，所述方法还包括：
当所述目标配电单元无法抑制所述当前配电单元的功率波动时，按照预设的单元更新策略更新所述目标配电单元；其中，所述单元更新策略为：获取所述当前配电单元的第n个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；其中，n随着所述目标配电单元的更新次数迭代，n=1、2、...、m，m为n的上限迭代值。
4.如权利要求1所述的配电网的功率调控方法，其特征在于，所述根据所述第一交换功率差、所述有效功率和以及所述当前配电单元的权重系数计算功率调控模式的切换指标前，还包括：
计算所述配电网中馈线的交换功率的实际值和目标值的第二交换功率差；
计算所述第二交换功率差和预设的功率调节系数的第一乘积，并计算所述第一交换功率差和所述权重系数的第二乘积；
计算所述第一乘积和所述第二乘积的和，得到功率波动评价指标；
当所述功率波动评价指标不等于0时，判定所述当前配电单元发生功率波动；当所述功率波动评价指标等于0时，判定所述当前配电单元未发生功率波动。
5.如权利要求1所述的配电网的功率调控方法，其特征在于，所述当前配电单元的权重系数的计算方法包括：
计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率、间歇式能源的输出功率和储能系统的放电功率的总功率值；
计算所述当前配电单元的总功率值和所述配电网中所有配电单元的总功率值的和的比值为所述当前配电单元的权重系数。
6.如权利要求1所述的配电网的功率调控方法，其特征在于，当所述当前配电单元处于第一模式或第二模式时，所述方法还包括：
获取所述配电网所处当前时间；
当所述当前时间在预设的光伏出力时间范围内时，按照预设的第一调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述当前时间不在所述光伏出力时间范围内时，按照预设的第二调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控。
7.如权利要求6所述的配电网的功率调控方法，其特征在于，所述第一调控策略包括：
计算所述当前配电单元的权重系数和所述第一交换功率差的乘积，得到所述当前配电单元在发生功率波动时的功率调节量；
计算所述功率调节量和所述间歇式能源的输出功率的比值，得到第一临界值；
当所述第一临界值小于或等于预设的第一临界阈值时，利用所述间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第一临界值大于所述第一临界阈值时，计算所述可控分布式能源和所述间歇式能源的输出功率和，并计算所述功率调节量和所述输出功率和的比值，得到第二临界值；
当所述第二临界值小于或等于预设的第二临界阈值时，控制所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第二临界值大于所述第二临界阈值时，控制所述储能系统、所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控。
8.如权利要求6所述的配电网的功率调控方法，其特征在于，所述第二调控策略包括：
计算所述当前配电单元的权重系数和所述第一交换功率差的乘积，得到所述当前配电单元在发生功率波动时的功率调节量；
计算所述功率调节量和储能系统的输出功率的比值，得到第三临界值；
当所述第三临界值小于或等于预设的第三临界阈值时，利用所述储能系统对所述当前配电单元进行功率调控；
当所述第三临界值大于所述第三临界阈值时，控制所述可控分布式能源和所述间歇式能源共同对所述当前配电单元进行功率调控。
9.一种配电网的功率调控装置，其特征在于，包括：
第一交换功率差计算模块，用于计算当前配电单元中交换功率的实际值和目标值的第一交换功率差；其中，所述配电单元为按照预设的单元划分策略对所述配电网进行划分得到；
有效功率和计算模块，用于计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率和储能系统的放电功率的有效功率和；
切换指标计算模块，用于在当前配电单元发生功率波动时，根据所述第一交换功率差、所述有效功率和以及所述当前配电单元的权重系数计算功率调控模式的切换指标；其中，所述功率调控模式包括第一模式和第二模式，所述第一模式为由当前配电单元独立对自身进行功率调控，所述第二模式为由其他配电单元对当前配电单元进行功率调控；
功率调控模块，用于当所述切换指标小于或等于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第一模式；当所述切换指标大于预设的指标阈值时，控制所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式。
10.如权利要求9所述的配电网的功率调控装置，其特征在于，所述功率调控模块还用于：
当所述当前配电单元的功率调控模式为第二模式时，获取所述当前配电单元的两个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控。
11.如权利要求10所述的配电网的功率调控装置，其特征在于，所述功率调控模块还用于：
在利用所述目标配电单元对当前配电单元进行功率调控后，当所述目标配电单元无法抑制所述当前配电单元的功率波动时，按照预设的单元更新策略更新所述目标配电单元；其中，所述单元更新策略为：获取所述当前配电单元的第n个相邻配电单元的权重系数，选择权重系数最大的相邻配电单元作为目标配电单元；其中，n随着所述目标配电单元的更新次数迭代，n=1、2、...、m，m为n的上限迭代值。
12.如权利要求9所述的配电网的功率调控装置，其特征在于，所述配电网的功率调控装置还包括：
第二交换功率差计算模块，用于计算所述配电网中馈线的交换功率的实际值和目标值的第二交换功率差；
功率波动评价指标计算模块，用于计算所述第二交换功率差和预设的功率调节系数的第一乘积，并计算所述第一交换功率差和所述权重系数的第二乘积；并计算所述第一乘积和所述第二乘积的和，得到功率波动评价指标；
功率评价模块，用于当所述功率波动评价指标不等于0时，判定所述当前配电单元发生功率波动；当所述功率波动评价指标等于0时，判定所述当前配电单元未发生功率波动。
13.如权利要求9所述的配电网的功率调控装置，其特征在于，所述当前配电单元的权重系数的计算方法包括：
计算所述当前配电单元中可控分布式能源的输出功率、间歇式能源的输出功率和储能系统的放电功率的总功率值；计算所述当前配电单元的总功率值和所述配电网中所有配电单元的总功率值的和的比值为所述当前配电单元的权重系数。
14.如权利要求9所述的配电网的功率调控装置，其特征在于，所述功率调控模块还用于：
获取所述配电网所处当前时间；当所述当前时间在预设的光伏出力时间范围内时，按照预设的第一调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控；当所述当前时间不在所述光伏出力时间范围内时，按照预设的第二调控策略控制储能系统、可控分布式能源和间歇式能源对所述当前配电单元进行功率调控。
15.一种配电网的功率调控设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的配电网的功率调控方法。
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