CN116264403A - 一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法 - Google Patents

一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,克服了现有技术中低压配电网分布式光伏功率调控限制了对大规模分布式光伏的利用效率,调节效率低、调节效果差的问题,包括以下步骤:S1:构建基于分布式自治的区域‑台区‑分支线路多层级治理框架;S2:构建以分布式光伏最大化就地消纳为目标的配电网低压台区多层级分布式调控策略;S3:基于大规模分布式光伏接入的低压配网信息交互机制,构建分层协同综合治理平台;S4:自动生成大规模分布式光伏接入的低压配电网分层协同综合治理策略,实现低压配网不同运行场景及不同控制需求下的实时分层控制。提高了调节效果,提升分布式光伏就地消纳率,提高了配电网安全稳定可靠运行能力。

Description

一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法
技术领域
本发明涉及配电网运行控制技术领域,特别涉及了一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法。
背景技术
随着国家整县分布式光伏的推进,大规模分布式光伏接入到低压线路,引起低压台区节点电压抬升、三相不平衡加剧、网损增加等问题,对低压配电网安全稳定运行造成了影响。现有治理方式包括加装光伏并网开关或光伏逆变器通信单元、配网增容扩容、交直流柔性台区、加装储能等,存在对用户光伏限光弃光不友好、增容改造设备利用率低、投资大等不足。此外,大规模光伏接入的分散化特征带来了海量数据信息,现有配网受数据采集处理和协同互动技术等方面限制,难以实现分布式光伏的有效消纳与利用。
分布式光伏出力具有强波动性和不确定性特征,其规模化接入导致配电网运行工况复杂多变,需要充分考虑日前-日内预测误差,实现低压台区功率波动多时间尺度下的平抑。同时,配电网中可控资源类型、响应速度差异化明显,现有多层级协同框架限制了对大规模分布式光伏的利用效率,难以充分挖掘配电网多层级可控资源的调节能力,不能适应分布式光伏功率快速波动的多层级分布式协调控制需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的低压配电网分布式光伏功率调控限制了对大规模分布式光伏的利用效率,调节效率低、调节效果差的问题,提供了一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,建立了基于综合治理装置的“区域-台区-分支线路”分层级自治策略,提高了调节效果,有效解决了分布式光伏规模化接入带来的波动性、强不确定性难题,实现了配电网中多类型资源在多时间尺度、多层级框架下的协调控制,提高了配电网的安全稳定可靠经济运行能力,提升分布式光伏就地消纳率。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,包括下列步骤:
S1:构建基于分布式自治的区域-台区-分支线路多层级治理框架,实现区域配电网全局优化治理;
S2:基于分布式光伏功率的快速波动特性,构建以分布式光伏最大化就地消纳为目标的配电网低压台区多层级分布式调控策略;
S3:基于大规模分布式光伏接入的低压配网信息交互机制,构建分层协同综合治理平台;
S4:利用分层协同综合治理平台,自动生成大规模分布式光伏接入的低压配电网分层协同综合治理策略,实现低压配网不同运行场景及不同控制需求下的实时分层控制。
本发明建立了基于综合治理装置的“区域-台区-分支线路”分层级自治策略,同时构建了面向不同治理需求的多功能低压配电网综合治理装置平台,形成实现面向多治理需求的大规模光伏接入配电网多层级协同管控方案,有效解决分布式光伏规模化接入带来的波动性、强不确定性难题,实现配电网中多类型资源在多时间尺度、多层级框架下的协调控制,有效提升大规模分布式光伏的接入问题治理水平及分布式光伏消纳能力,提高配电网的安全稳定可靠经济运行能力。
作为优选,所述综合治理方法还包括构建基于边缘计算理论的数据通信框架:
构建直接计算和处理感知到的信息的设备域;
部署边缘计算平台,对数据格式进行标准化,以及对网络协议进行自动转换;
构建数据域,分析数据的完整性以及一致性,并对数据进行清洗,删除冗余或错误数据。
边缘计算是一种在靠近物或数据源头的边缘侧,融合网络通信、数据计算、设备管理等开放平台,提供贴近用户的智能服务的数据处理技术。本发明构建基于边缘计算理论的数据通信框架,保证了多功能融合的低压线路综合治理设备数据通信安全性可靠性。
作为优选,所述的步骤S1进一步包括:
S1.1:构建以综合治理装置为核心的分支线路与台区融合终端的协调控制模型;
S1.2:基于区域配电网多台区协同互济基础,构建台区分布式自治控制策略;
S1.3:构建以分布式光伏最大化就地消纳为目标的配电网低压台区多层级分布式调控策略。
本发明针对大规模分布式光伏接入下低压配网存在的治理场景和治理需求,摒弃了面向单一场景的治理思维,采用多层级协同治理架构及广域协调治理技术,基于多功能融合的综合治理装置,结合信息化与先进的控制理论,从低压线路自适应治理和配电网多层级治理两个维度,有效提升大规模分布式光伏的接入问题治理水平及分布式光伏消纳能力。
作为优选,所述步骤S1.2中,所述分布式台区分布式自治控制策略以台区融合终端为边缘中心,所述分布式台区分布式自治控制策略对分布式光伏进行集群调控、对综合治理装置进行多级有功控制、对综合治理装置进行多级无功控制以及实现低压线路柔性互联。
基于综合治理装置的低压线路柔性互联,可以构建适应分布式光伏规模化接入的配电网形态,促进新能源就地消纳、提高电压质量。
作为优选,所述步骤S1.3进一步包括:
运用全局优化的算法对配电网络进行优化,并对下层区域进行优化目标的区域设定,对所有控制网络中的全部可分布类发电单元进行优化;
构建局部区域自治型控制单元,划分子区域,各子区域调度其内部下层单元,控制子区域内全部可控分布式发电以及储能单元协调工作;
构建就地控制单元,对同一配电节点的分布能源进行调度。
第1层控制单元,是多层级分布式调控策略的中枢,整个配电网的信息运行依靠的是与其他层次间的配合采集,运用全局优化的算法来对配电网络进行优化控制,并对下层区域进行优化目标的区域设定,从而优化所有控制网络中的全部可控分布类发电单元,同时,柔性负载单元和馈线上联络开关也在其控制范围之列,自治区域的优化目标也随之设定。第2层控制单元属于局部区域的自治型控制。配电网据某种规则划分子区域,并调度其内部下层单元,来实现自身区域的内部稳定,同时降低区域间互相影响。
作为优选,所述的步骤S1还包括:
构建初级下垂控制层,计算各分布式发电装置的实时功率,并将计算结果上传至分布式二级控制层进行补偿调节量的迭代更新,同时接收分布式二级控制层下发的更新后的补偿调节量,调节实时功率;
构建分布式二级控制层,根据初级下垂控制层上传的实时运行信息,基于考虑通信延迟的一致性算法,通过一次性迭代获取各分布式发电装置最终频率补偿量,将补偿量反馈值初级下垂控制层中。
两控制层级之间相互配合,在不同时间尺度上协同控制整个低压配电网系统。在整体控制策略作用下,各层级控制分层自治、垂直协同,各控制层独立完成本层级控制策略,并通过通信网络进行信息交互,实时调节各分布式发电装置运行状态,实现层级间协同控制,保障低压配电网稳定运行。
作为优选,所述的步骤S2进一步包括:
S2.1:建立功率波动平抑模型,构建基于分布式自治台区内分布式光伏集群的日内实时功率波动平抑策略;
S2.2:基于拉格朗日对偶原理,对多层级分布式协调控制模型进行分解;
S2.3:基于目标级联,对分解后的多层级分布式协调控制模型进行优化。
低压配电网多治理需求下的分布式光伏与综合调节装置的多层级精细化管控,需要聚合并充分利用各层级可控资源调节能力,集成包含准实时控制、实时控制以及应急控制的多种控制功能。同时,规模化光伏接入的强波动性和不确定性,需要充分考虑日前-日内预测误差,对区域内功率波动进行多时间尺度下的平抑。本发明建立功率波动平抑模型,构建基于分布式自治台区内分布式光伏集群的日内实时功率波动平抑策略,基于Lagrange对偶原理的多层级分布式协调控制模型的分解策略,提出基于目标级联法的多层级分布式优化方法,减少层级间数据交换,加快多层级协调控制策略求解速度,提高分布式控制算法的收敛性。
作为优选,所述的步骤S2.1进一步包括:
S2.1.1:利用一阶巴特沃兹低通滤波器对光伏功率进行滤波,得到低通滤波平抑目标值以及光伏功率的传递关系;
S2.1.2:利用最小二乘法对光伏发电曲线进行滤波,利用光伏功率数据中最后n个实际光伏功率的测量值进行最小二乘拟合,计算最后一个实际功率的拟合函数值,得到当前最小二乘滤波值;
S2.1.3:计算最后两个滤波值的差值,如果差值大于并网波动限制值,则需要对当前最小二乘滤波值进行修改;
S2.1.4:将低通滤波值以及最小二乘滤波值,进行加权融合,得到分布式光伏集群输出值。
低通滤波输出曲线具有良好的平滑性,波动变化率较小,但具有较高的延迟问题;而最小二乘法输出的曲线具有良好的跟踪下,解决了延迟问题。但在光伏波动频繁时,曲线的平滑性差。本发明结合两者优势,同时计算低通滤波器值和最小二乘法值,经过加权融合,得到分布式光伏集群输出值。
作为优选,所述的步骤S3进一步表示为:
S3.1:对区域-台区-分支线路的多层级多元数据采集和分析机制进行分析,构建支撑实时数据的信息交互机制与功能架构;
S3.2:设计大规模分布式光伏接入的配电网多层级调控架构和信息交互接口;
S3.3:基于区域系统的可控资源配置和运行方案,搭建主站系统大规模分布式光伏接入的配电网分层协同综合治理平台原型,对光伏进行集中监视、光伏发电预测以及节点电压与潮流越限综合治理。
分层协同综合治理平台基于台区侧资源、末端各节点资源协同治理的时空互补特性,得到各设备出力优化分配方案。考虑末端低压线路电压越限、电压三相不平衡、电压宽频振荡治理需求,分析区域内节点电压合格区间,研究节点电压偏差、无功、线损、电流谐波等指标之间的耦合机理,建立多目标加权数学模型,得到最优治理方案。
因此,本发明具有如下有益效果:建立了基于综合治理装置的“区域-台区-分支线路”分层级自治策略,提高了调节效果,有效解决了分布式光伏规模化接入带来的波动性、强不确定性难题,实现了配电网中多类型资源在多时间尺度、多层级框架下的协调控制,提高了配电网的安全稳定可靠经济运行能力,提升分布式光伏就地消纳率。
附图说明
图1为本发明的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
如图1所示的实施例中,可以看到一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其操作流程为:步骤一,构建基于分布式自治的区域-台区-分支线路多层级治理框架,实现区域配电网全局优化治理;步骤二,基于分布式光伏功率的快速波动特性,构建以分布式光伏最大化就地消纳为目标的配电网低压台区多层级分布式调控策略;步骤三,基于大规模分布式光伏接入的低压配网信息交互机制,构建分层协同综合治理平台;步骤四,利用分层协同综合治理平台,自动生成大规模分布式光伏接入的低压配电网分层协同综合治理策略,实现低压配网不同运行场景及不同控制需求下的实时分层控制。
本发明建立了基于综合治理装置的“区域-台区-分支线路”分层级自治策略,同时构建了面向不同治理需求的多功能低压配电网综合治理装置平台,形成实现面向多治理需求的大规模光伏接入配电网多层级协同管控方案,有效解决分布式光伏规模化接入带来的波动性、强不确定性难题,实现配电网中多类型资源在多时间尺度、多层级框架下的协调控制,提高配电网的安全稳定可靠经济运行能力。
下面通过具体的例子,进一步说明本申请的技术方案:
第一步:构建基于分布式自治的区域-台区-分支线路多层级治理框架,实现区域配电网全局优化治理。
1、构建以综合治理装置为核心的分支线路与台区融合终端的协调控制模型。
2、基于区域配电网多台区协同互济基础,构建台区分布式自治控制策略。
分布式台区分布式自治控制策略以台区融合终端为边缘中心,分布式台区分布式自治控制策略用于对分布式光伏进行集群调控、对综合治理装置进行多级有功控制、对综合治理装置进行多级无功控制以及实现低压线路柔性互联,充分挖掘台区内部资源控制能力。
3、构建以分布式光伏最大化就地消纳为目标的配电网低压台区多层级分布式调控策略。
本实施例中,多层级分布式调控策略包括三级控制策略:
第一层控制单元:运用全局优化的算法对配电网络进行优化,并对下层区域进行优化目标的区域设定,对所有控制网络中的全部可分布类发电单元进行优化;第1层控制单元,是多层级分布式调控策略的中枢,整个配电网的信息运行依靠的是与其他层次间的配合采集,运用全局优化的算法来对配电网络进行优化控制,并对下层区域进行优化目标的区域设定,从而优化所有控制网络中的全部可控分布类发电单元,同时,柔性负载单元和馈线上联络开关也在其控制范围之列,自治区域的优化目标也随之设定。
第2层控制单元:构建局部区域自治型控制单元,划分子区域,各子区域调度其内部下层单元,控制子区域内全部可控分布式发电以及储能单元协调工作;第2层控制单元属于局部区域的自治型控制。配电网据某种规则划分子区域,并调度其内部下层单元,来实现自身区域的内部稳定,同时降低区域间互相影响。
第三层控制单元:构建就地控制单元,对同一配电节点的分布能源进行调度。
实现了配电网局部自治和全局优化的协调,提高了配电网控制效率。
第二步:基于分布式光伏功率的快速波动特性,构建以分布式光伏最大化就地消纳为目标的配电网低压台区多层级分布式调控策略。
1、建立功率波动平抑模型,构建基于分布式自治台区内分布式光伏集群的日内实时功率波动平抑策略。
利用一阶巴特沃兹低通滤波器对光伏功率进行滤波,得到低通滤波平抑目标值Pf以及光伏功率Ppv的传递关系:
Figure SMS_1
式中,s为微分算子,T为滤波时间常数。
经过差分,可得到:
Figure SMS_2
式中,Ts为计算周期,根据上一时刻的低通滤波值Pf(t-1),和当前时刻的实际功率Ppv(t),可得到当前时刻的低通滤波值Pf(t)。
最小二乘法主要是通过求解未知参数,使得拟合函数与实际观测值之间差值的平方和最小。本实施例利用最小二乘法对光伏发电曲线进行滤波,利用光伏功率数据中最后n个实际光伏功率的测量值进行最小二乘拟合,计算最后一个实际功率的拟合函数值,得到当前最小二乘滤波值;计算最后两个滤波值的差值,如果差值大于并网波动限制值RR,则需要对当前最小二乘滤波值进行修改。
具体的算法步骤如下:
在t时刻,更新滑动窗内的数据:
y=[Pp(t-(n-1)),Pp(t-(n-2)),...,Pp(t)];
求解y的最小二乘拟合,拟合函数使用:
f(x)=ax2+bx+c
计算得到系数a,b,c。
计算t时刻拟合值,作为输出端最小二乘滤波值Pl
Pl(t)=f(t)=at2+bt+c
计算Pl(t)与Pl(t-1)的差值ΔP。
若|ΔP|小于RR,Pl不做修改,否则修正:
Figure SMS_3
将低通滤波值以及最小二乘滤波值,进行加权融合,得到分布式光伏集群输出值P:
P=(1-h)Pl+hPf,式中,h表示两种算法的融合权值。
低通滤波输出曲线具有良好的平滑性,波动变化率较小,但具有较高的延迟问题;而最小二乘法输出的曲线具有良好的跟踪下,解决了延迟问题。但在光伏波动频繁时,曲线的平滑性差。本发明结合两者优势,同时计算低通滤波器值和最小二乘法值,经过加权融合,得到分布式光伏集群输出值。
2、基于拉格朗日对偶原理,对多层级分布式协调控制模型进行分解;基于目标级联,对分解后的多层级分布式协调控制模型进行优化。
减少层级间数据交换,加快多层级协调控制策略求解速度,提高分布式控制算法的收敛性。
第三步:基于大规模分布式光伏接入的低压配网信息交互机制,构建分层协同综合治理平台。
1、对区域-台区-分支线路的多层级多元数据采集和分析机制进行分析,构建支撑实时数据的信息交互机制与功能架构。
为满足大量分布式光伏接入配电网的综合治理需求,建立多区域-台区-分支线路层级多元数据采集、处理和分析机制,构建支撑实时数据的信息交互机制、平台架构和功能架构。
2、设计大规模分布式光伏接入的配电网多层级调控架构和信息交互接口;基于区域系统的可控资源配置和运行方案,搭建主站系统大规模分布式光伏接入的配电网分层协同综合治理平台原型,对光伏进行集中监视、光伏发电预测、能流协同优化、区域平衡控制、以及节点电压与潮流越限综合治理。
本实施例中还包括:基于台区侧电压水平、倒送功率重过载、功率因数、电流三相不平衡治理需求,构建基于台区侧智能电容、SVG、分布式储能等可控资源和末端综合治理装置的主动参与综合治理的出力在线评估方法。
第四步:利用分层协同综合治理平台,自动生成大规模分布式光伏接入的低压配电网分层协同综合治理策略,实现低压配网不同运行场景及不同控制需求下的实时分层控制。
分层协同综合治理平台基于台区侧资源、末端各节点资源协同治理的时空互补特性,得到各设备出力优化分配方案。考虑末端低压线路电压越限、电压三相不平衡、电压宽频振荡治理需求,分析区域内节点电压合格区间,研究节点电压偏差、无功、线损、电流谐波等指标之间的耦合机理,建立多目标加权数学模型,得到最优治理方案。
实施例二:
本实施例在实施例一的基础上,为保证多功能融合的低压线路综合治理设备数据通信安全性可靠性,构建了基于边缘计算理论的数据通信框架:
构建直接计算和处理感知到的信息的设备域,例如在视频采集或音频采集中,可以直接部署智能识别能力,或者像手机一样,可以直接从语音输入转换为文本输出。
构建网络域,通过部署计算能力,可以实现数据格式的标准化,以及低压配电网络协议的自动转换。此外,网络域中的边缘计算还可以智能地管理“融合网络”,实现网络冗余处理,以保证网络的安全性,进而优化低压配电网络。
构建数据域,分析数据的完整性以及一致性,并对数据进行清洗,删除冗余或错误数据,其次,可以动态地部署计算、存储能力和系统负载能力。边缘计算还可以和云中心的计算保持高效地协同,并合理性分担一些运算任务。
边缘计算是一种在靠近物或数据源头的边缘侧,融合网络通信、数据计算、设备管理等开放平台,提供贴近用户的智能服务的数据处理技术,其核心目的是在网络边缘实现更高的智能。边缘计算允许终端设备将存储和计算任务迁移到网络边缘节点中。在满足终端设备计算能力扩展需求的同时,又能够有效地节约计算任务在云服务器和终端设备之间的传输链路资源。
本实施例中还包括,设计新型紧凑型储能变换器拓扑,制定正负零序独立闭环控制策略,以总无源元件容量最小和变换效率最高为目标,设计基于储能变换器和智能电抗的综合治理装置紧凑型实用化拓扑结构。
实施例三:
本实施例在实施例一的基础上,在实现功率控制时采用两级分层控制策略:
构建初级下垂控制层,计算各分布式发电装置的实时功率,并将计算结果上传至分布式二级控制层进行补偿调节量的迭代更新,同时接收分布式二级控制层下发的更新后的补偿调节量,调节实时功率;
构建分布式二级控制层,根据初级下垂控制层上传的实时运行信息,基于考虑通信延迟的一致性算法,通过一次性迭代获取各分布式发电装置最终频率补偿量,将补偿量反馈值初级下垂控制层中。
具体的:
两控制层级之间相互配合,在不同时间尺度上协同控制整个低压配电网系统。
(1)初级下垂控制层:低压配电网在各子网侧,各分布式发电装置输出电压、频率通过实时采样,并经过abc/dq的变换环节后,计算出各分布式发电装置的实时输出有功、无功功率,并上传至分布式二级控制层进行补偿调节量的迭代更新,与此同时,各分布式发电装置接收分布式二级控制层下发的更新完毕的电压、频率补偿调节量,将补偿调节量和计算的各分布式发电装置的实时输出有功、无功功率输入下垂控制器中,在初级下垂控制迅速稳定系统运行状态的基础上,经过不断更新迭代,最终将各分布式发电装置稳定在额定运行工况;
(2)分布式二级控制层:针对下级控制层上传的实时运行状态信息,分布式二级控制层快速做出响应,并向初级下垂控制层发送补偿信号。通过层级间信息交互,二级控制层获取各分布式发电装置实时有功功率出力信息,求得本地和相邻分布式发电装置的频率偏差量,并基于考虑通信延迟的--致性算法通过一致性迭代获取各分布式发电装置的最终频率补偿量。将补偿调节量反馈至初级控制层中,保证交流侧子网频率的无差调节;分布式二级电压调节控制首先获取各分布式发电装置输出电压的平均值,并经过一致性迭代后估算、更新电压平均值,然后将其与额定电压值进行计算比较得到电压偏差量,作为电压补偿量输入初级下垂控制层中。基于自适应虚拟阻抗控制,二级控制获取各分布式发电装置之间的功率偏差量,用于迭代、更新自适应虚拟阻抗值,交流侧二级控制中虛拟阻抗更新、完毕后与采集的分布式发电装置输出电流dq轴分量配合产生虛拟阻抗压降,并将其与下垂控制输出电压的dg轴分量结合作为电压电流内环控制器的输入信号,以此来补偿电压偏移并维持无功功率比例分配。
在整体控制策略作用下,各层级控制分层自治、垂直协同,各控制层独立完成本层级控制策略,并通过通信网络进行信息交互,实时调节各分布式发电装置运行状态,实现层级间协同控制,保障低压配电网稳定运行。能够实现各层级控制协同运行,保证了低压配电网中功率的按比例分配。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其特征在于,它包括下列步骤:
S1:构建基于分布式自治的区域-台区-分支线路多层级治理框架,实现区域配电网全局优化治理;
S2:基于分布式光伏功率的快速波动特性,构建以分布式光伏最大化就地消纳为目标的配电网低压台区多层级分布式调控策略;
S3:基于大规模分布式光伏接入的低压配网信息交互机制,构建分层协同综合治理平台;
S4:利用分层协同综合治理平台,自动生成大规模分布式光伏接入的低压配电网分层协同综合治理策略,实现低压配网不同运行场景及不同控制需求下的实时分层控制。
2.根据权利要求1所述的一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其特征在于,所述综合治理方法还包括构建基于边缘计算理论的数据通信框架:
构建直接计算和处理感知到的信息的设备域;
部署边缘计算平台,对数据格式进行标准化,以及对网络协议进行自动转换;构建数据域,分析数据的完整性以及一致性,并对数据进行清洗,删除冗余或错误数据。
3.根据权利要求1所述的一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其特征在于,所述的步骤S1进一步包括:
S1.1:构建以综合治理装置为核心的分支线路与台区融合终端的协调控制模型;
S1.2:基于区域配电网多台区协同互济基础,构建台区分布式自治控制策略;S1.3:构建以分布式光伏最大化就地消纳为目标的配电网低压台区多层级分布式调控策略。
4.根据权利要求3所述的一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其特征在于,所述步骤S1.2中,所述分布式台区分布式自治控制策略以台区融合终端为边缘中心,所述分布式台区分布式自治控制策略对分布式光伏进行集群调控、对综合治理装置进行多级有功控制、对综合治理装置进行多级无功控制以及实现低压线路柔性互联。
5.根据权利要求3或4所述的一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其特征在于,所述步骤S1.3进一步包括:
运用全局优化的算法对配电网络进行优化,并对下层区域进行优化目标的区域设定,对所有控制网络中的全部可分布类发电单元进行优化;
构建局部区域自治型控制单元,划分子区域,各子区域调度其内部下层单元,控制子区域内全部可控分布式发电以及储能单元协调工作;
构建就地控制单元,对同一配电节点的分布能源进行调度。
6.根据权利要求3或4所述的一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其特征在于,所述的步骤S1.2还包括:
构建初级下垂控制层,计算各分布式发电装置的实时功率,并将计算结果上传至分布式二级控制层进行补偿调节量的迭代更新,同时接收分布式二级控制层下发的更新后的补偿调节量,调节实时功率;
构建分布式二级控制层,根据初级下垂控制层上传的实时运行信息,基于考虑通信延迟的一致性算法,通过一次性迭代获取各分布式发电装置最终频率补偿量,将补偿量反馈值初级下垂控制层中。
7.根据权利要求1所述的一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其特征在于,所述的步骤S2进一步包括:
S2.1:建立功率波动平抑模型,构建基于分布式自治台区内分布式光伏集群的日内实时功率波动平抑策略;
S2.2:基于拉格朗日对偶原理,对多层级分布式协调控制模型进行分解;
S2.3:基于目标级联,对分解后的多层级分布式协调控制模型进行优化。
8.根据权利要求7所述的一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其特征在于,所述的步骤S2.1进一步包括:
S2.1.1:利用一阶巴特沃兹低通滤波器对光伏功率进行滤波,得到低通滤波平抑目标值以及光伏功率的传递关系;
S2.1.2:利用最小二乘法对光伏发电曲线进行滤波,利用光伏功率数据中最后n个实际光伏功率的测量值进行最小二乘拟合,计算最后一个实际功率的拟合函数值,得到当前最小二乘滤波值;
S2.1.3:计算最后两个滤波值的差值,如果差值大于并网波动限制值,则需要对当前最小二乘滤波值进行修改;
S2.1.4:将低通滤波值以及最小二乘滤波值,进行加权融合,得到分布式光伏集群输出值。
9.根据权利要求1所述的一种大规模分布式光伏接入的低压配电网综合治理方法,其特征在于,所述的步骤S3进一步表示为:
S3.1:对区域-台区-分支线路的多层级多元数据采集和分析机制进行分析,构建支撑实时数据的信息交互机制与功能架构;
S3.2:设计大规模分布式光伏接入的配电网多层级调控架构和信息交互接口;
S3.3:基于区域系统的可控资源配置和运行方案,搭建主站系统大规模分布式光伏接入的配电网分层协同综合治理平台原型,对光伏进行集中监视、光伏发电预测以及节点电压与潮流越限综合治理。
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