CN116722596A - 一种源网荷储资源的调节互动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种源网荷储资源的调节互动方法，包括以下步骤：获取源网荷储资源，并进行聚合处理；根据源网荷储资源的依赖关系，建立关联关系库；根据电网调节需求，建立调节策略；基于评估指标进行调节策略评估；基于评估后的调节策略，采用交互机制进行源网荷储资源调度；本发明通过对电网源网荷储资源进行聚合处理，并建立依赖关系库，快速进行调节策略建立，促进供需两侧精准匹配，实现精准控制负荷等数据，有效解决电网运行产生的电网波动性问题，提高电力系统综合效率，通过对调节策略进行指标评估，使得调节策略更加符合供需要求，有效提升电网清洁能源消纳水平，保障电网安全稳定运行，降低电网运行的风险，促进电网高质量发展。

Description

一种源网荷储资源的调节互动方法

技术领域

本发明涉及电网调度控制技术领域，尤其涉及一种源网荷储资源的调节互动方法。

背景技术

电网系统调控主要采取“源随荷动”的模式，当用电负荷突然增高时，一旦电源侧发电能力不足，就会出现供需不平衡以致严重影响电网的安全运行。随着构建新型电力系统步伐加快，以风电、光伏等新能源在能源系统结构中比重不断提升，其波动性、间歇性和随机性特点也给电网安全稳定运行带来挑战。

电能由电源侧通过电网传送到负荷侧，电源和电网侧根据负荷变化规律，通过调度控制系统进行调节。

目前，随着受电规模不断增大电网安全面临严峻考验，当发生电网故障时，应对电网故障的手段主要是依靠常规机组调节和批量负荷调节，如在直流闭锁的严重故障下，需要短时间内调节大量负荷，现有批量负荷调节方式简单粗放，无法进行有效调节，容易对社会生产造成严重影响；新能源快速发展，电网电力调节压力增大，调节能力持续下降，设备和运行冗余度大，负荷侧资源交互机制能力尚未建立，储能侧设施配置少、难利用。电网面临源荷缺乏互动、安全依赖冗余、平衡能力缩水、提效手段匮乏等问题。

例如，中国专利CN202010045879.7公开的应用于电网的源网荷储协调控制方法、装置及系统，包括基于当前地区电网运行状态、有功实时计划和负荷预测，计算出相关参数；获取相关信息；获取优化模型，所述优化模型以地区电网运行效益最大化为优化目标，以可控设备的有功调节约束，地区电网对外联络支路总有功约束，地区电网有功平衡约束和地区电网内输电设备过载约束及输电通道有功限额约束为约束条件；基于所述相关参数和所述相关信息，求解优化模型，获得参与控制设备的有功控制指令值，并将有功控制指令值发送至对应的设备；该方案以地区电网运行效益最大化为优化目标，计及用户的控制意愿和控制代价，实现了源网荷储的柔性互动控制；但是该方案没有对资源依赖关系进行设置，导致后续的资源调节能力不足。

发明内容

本发明主要解决现有的技术中电网资源调节能力不足的问题；提供一种源网荷储资源的调节互动方法，实现对负荷资源调节互动，提供电网资源调节能力。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种源网荷储资源的调节互动方法，包括以下步骤：

获取源网荷储资源，并进行聚合处理；

根据源网荷储资源的依赖关系，建立关联关系库；

根据电网调节需求，建立调节策略；

基于评估指标进行调节策略评估；

基于评估后的调节策略，采用交互机制进行源网荷储资源调度。

作为优选，将获取的源网荷储资源进行分类，包括资源类型分类、时间维度分类、地域空间分类以及资源分布状态分类。

作为优选，所述的关联关系库的建立方法为：

根据源网荷储资源的依赖关系，建立关系二元组；

将每个关系二元组设置分类标签，对关系二元组进行分类；

根据分类结果设置分类库，建立不同分类库之间的关联关系，形成关联关系库。

作为优选，所述的调节策略的建立方法为：

获取电网历史运行数据和当前负荷信息；

根据电网历史运行数据设置第一负荷阈值、第二负荷阈值和时间阈值；

当电网实时最大负荷与电网全年最大负荷的比值大于或等于第一负荷阈值且持续时间大于时间阈值时，对用户侧进行削峰控制；

当用户侧实时用电负荷与用户全年最大负荷的比值小于第二负荷阈值且持续时间大于时间阈值时，对电网负荷进行能源存储或跨区域调度。

作为优选，所述的评估指标为：

获取源网荷储资源的多个指标；

对指标进行权重分配；

根据权重分配结果进行加权计算得到风险评估结果。

作为优选，所述的风险评估结果包括高风险调度、中风险调度和低风险调度。

作为优选，所述的交互机制为：

调度平台端发送轮询指令给资源聚合商端；

资源聚合商端根据轮询指令进行通信状态检测以及解析轮询指令中携带的加密后的随机码；

将解密后的随机码的明文以及通信状态信息放入反馈信号中发送给调度平台端；

调度平台端进行随机码比对并在判断通信状态正常时发送第一调度指令信息给资源聚合商端；

资源聚合商端根据第一调度指令信息进行资源调度并反馈调度状态信息给调度平台端；

调度平台端对馈调度状态进行分析，若馈调度状态达到调度需求则进行后续指令发送，否则，重新进行调节策略评估。

本发明的有益效果是：通过对电网源网荷储资源进行聚合处理，并建立依赖关系库，快速进行调节策略建立，促进供需两侧精准匹配，实现精准控制负荷等数据，有效解决电网运行产生的电网波动性等问题，提高电力系统综合效率，通过对调节策略进行指标评估，使得调节策略更加符合供需要求，有效提升电网清洁能源消纳水平，保障电网安全稳定运行，降低电网运行的风险，促进电网高质量发展。

附图说明

图1是本发明实施例的调节互动方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

实施例：一种源网荷储资源的调节互动方法，应用于源网荷储资源的调节互动系统，该系统包括调度平台端、资源聚合商端和采集模块，采集模块对电源、电网、负荷以及储能等资源进行数据采集，将采集的数据信息传递给资源聚合商端，资源聚合商端将数据综合后进行资源重新分配，同时将数据传递给调度平台端，调度平台端对源网荷储资源的直观监视展示，并根据传递的数据建立聚合模型并生成资源调节策略，下发指令给资源聚合商端，资源聚合商端根据接收的指令进行资源调度分配，使得源网荷储资源得到合理运用。

如图1所示，包括以下步骤：

S1：获取源网荷储资源，并进行聚合处理；将获取的源网荷储资源进行分类，包括资源类型分类、时间维度分类、地域空间分类以及资源分布状态分类。

源网荷储资源种类多样、粒度较粗，且不能按照场景需求进行监视，需对资源进行分类、统计，将汇集的多类型资源汇总在一起监视，按照资源控制方式不同进行分类，通过多个维度对负荷资源进行展示。

具体监视内容包括：源网荷储资源概况监视--按照资源类型和地县空间类型进行分类、火电机组深度调峰监视--从时间空间维度分类、精准负荷快速响应系统监视--时间维度包括毫秒级和秒级的负荷可控容量，空间维度包括省地市以及系统保护各个控制站的负荷可控容量、批量负荷调节信息监视--从区域电网、地区、分区等维度展示计划可切负荷量、省电动汽车全景监视--电动汽车资源及储能资源按省地分区的空间类型进行、光伏运行监视--全省光伏资源按照集中式与分布式的资源类型和省地县的空间类型进行聚合展示。通过分类监视，使得后续的资源调度过程更加快捷方便。

将各类资源参与不同电网调节需求的资源进行聚合处理，确定参与相关调节互动的负荷资源，形成按照各类应用应用场景的资源聚合模型。

在信息管理大区，获取省调直接接入的负荷聚合资源商，确定每个负荷聚合商资源的聚合平台、地区以及运行分区，按照聚合平台、地区以及运行分区等维度分类建立聚合模型。将多源的聚合商资源样本进行训练，得到训练后的分类模型，从而实现对聚合商资源的分类聚合。例如，按照聚合平台的维度，确定资源所属的平台如综合能源公司平台、省电动汽车公司平台，获得平台模型。按照地区分类，获得地区模型。从而可以确定平台、地区、运行分区的电力运行情况。

S2：根据源网荷储资源的依赖关系，建立关联关系库；获取聚合模型中的负荷资源特性，如，资源调节响应范围以及响应时间尺度等因素，结合资源调节互动需求以及聚合平台需求响应能力，按负荷聚合单体、负荷运营商、负荷资源地区以及负荷资源运行分区等不同粒度，建立可控负荷资源之间的从属关系以及关联关系，按需构建负荷聚合控制对象调节模型，支撑负荷聚合平台调节互动。

关联关系库的建立方法为：根据源网荷储资源的依赖关系，建立关系二元组；将每个关系二元组设置分类标签，对关系二元组进行分类；根据分类结果设置分类库，建立不同分类库之间的关联关系，形成关联关系库。

根据聚合模型中的负荷资源确定其中的可控负荷资源，以便在后续进行调节，每个聚合平台的负荷资源的特性有所不同，根据平台资源调节响应范围以及响应时间尺度等在调度时需要考虑的因素，构建可控负荷资源的调节模型，确定资源之间的从属依赖关系，解析各项数据的潜在逻辑关系，根据预设的一些关联关系规则，构建关联关系库，构建资源间的关联关系特征库，从而确定资源的归属关系，例如，在响应时间尺度下，确定该资源的负荷运营商、负荷资源地区以及负荷运行分析等相关信息，从而分析不同资源之间的关联关系，如A平台归属于A地区，在监视到A地区负荷过大时，可以通过调整A地区的A平台，若调节需求较为紧急，则对响应时间较快的资源A进行调节，从而达到削峰策略。综合聚合调节模型和关联关系进行关系分析，从而辅助决策。

S3：根据电网调节需求，建立调节策略；调节策略的建立方法为：获取电网历史运行数据和当前负荷信息；根据电网历史运行数据设置第一负荷阈值、第二负荷阈值和时间阈值；当电网实时最大负荷与电网全年最大负荷的比值大于或等于第一负荷阈值且持续时间大于时间阈值时，对用户侧进行削峰控制；当用户侧实时用电负荷与用户全年最大负荷的比值小于第二负荷阈值且持续时间大于时间阈值时，对电网负荷进行能源存储或跨区域调度。

例如电网调峰需求、电网在备用不足、断面过载以及联络线超用等情况下的调节需求，然后生成调节策略，启动调节交互服务，当电网实时的最大负荷超过历史全年最大负荷，则启动削峰策略，削减负荷，在生成调节策略时，需要考虑一些运行原则，例如考虑经济影响，有限调节对用户影响较小的负荷资源，例如依次考虑储能设备、充电桩、非工空调、居民负荷。常规调整模式下，可以基于对调度平台端构建的控制对象建模，结合调度平台端聚合资源需求响应的时间尺度，充分考虑调节策略的安全性、准确性，通过标准化的交互接口，实现跨安全区的负荷资源调节互动，并实时展示调节交互过程及结果。电网异常紧急调节模式，在常规调节模式基础上，简化调节过程，提升调节效率。

基于聚合模型和关联关系库，根据预设决策规则（考虑经济影响、对用户的影响等因素），获取电网的运行数据，确定地区的调节需求，利用聚合模型预测负荷，获取电网的负荷预测信息，在当前电网实时最大负荷与电网全年最大负荷的比值大于或等于第一负荷阈值，且持续时间超过时间阈值时，启动削峰控制策略。例如，得到当前全网实时最大负荷C，对比D＝Min(M，N)，其中M代表全网预测全年最大负荷，N代表电网能够输送的最大负荷。若C/D×100％>＝80％，且持续时间超过10分钟，启动削峰控制策略。

当用户侧实时用电负荷与用户全年最大负荷的比值小于第二负荷阈值且持续时间大于时间阈值时，启动储能控制策略。

采取控制策略后的未来预设时间段内，若比值不符合要求，则退出相关调节策略。

S4：基于评估指标进行调节策略评估；评估指标为：获取源网荷储资源的多个指标；

对指标进行权重分配；根据权重分配结果进行加权计算得到风险评估结果。风险评估结果包括高风险调度、中风险调度和低风险调度。

S5：基于评估后的调节策略，采用交互机制进行源网荷储资源调度。交互机制为：调度平台端发送轮询指令给资源聚合商端；资源聚合商端根据轮询指令进行通信状态检测以及解析轮询指令中携带的加密后的随机码；将解密后的随机码的明文以及通信状态信息放入反馈信号中发送给调度平台端；调度平台端进行随机码比对并在判断通信状态正常时发送第一调度指令信息给资源聚合商端；资源聚合商端根据第一调度指令信息进行资源调度并反馈调度状态信息给调度平台端；调度平台端对馈调度状态进行分析，若馈调度状态达到调度需求则进行后续指令发送，否则，重新进行调节策略评估。

本发明充分考虑调节策略的安全性、准确性，对下发的指令进行校核，结合资源调节能力、可调节范围、资源数据质量、数据合理性、资源状态等调节目标进行校核，保证调节前的下发指令的合理性、安全性；在调节过程中，从调节指令、调节反馈、调节对象等交互信息进行验证；调节后，对负荷聚合平台调节互动效果进行判断，分析调节结果正确性、有效性。

本发明的调节互动系统还设置有app，支持用户关联、监控和管理所辖用电设备，支持源网荷储资源监视、调节能力信息、调用信息、故障信息、调频/调峰需求信息等通过APP移动应用发布给终端用户，支持用户选择申报参与部分业务，并可通过APP查询响应结果。

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 (7)

1.一种源网荷储资源的调节互动方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取源网荷储资源，并进行聚合处理；

根据源网荷储资源的依赖关系，建立关联关系库；

根据电网调节需求，建立调节策略；

基于评估指标进行调节策略评估；

基于评估后的调节策略，采用交互机制进行源网荷储资源调度。

2.根据权利要求1所述的一种源网荷储资源的调节互动方法，其特征在于，

将获取的源网荷储资源进行分类，包括资源类型分类、时间维度分类、地域空间分类以及资源分布状态分类。

3.根据权利要求1所述的一种源网荷储资源的调节互动方法，其特征在于，

所述关联关系库的建立方法为：

根据源网荷储资源的依赖关系，建立关系二元组；

将每个关系二元组设置分类标签，对关系二元组进行分类；

根据分类结果设置分类库，建立不同分类库之间的关联关系，形成关联关系库。

4.根据权利要求1所述的一种源网荷储资源的调节互动方法，其特征在于，

所述调节策略的建立方法为：

获取电网历史运行数据和当前负荷信息；

根据电网历史运行数据设置第一负荷阈值、第二负荷阈值和时间阈值；

当电网实时最大负荷与电网全年最大负荷的比值大于或等于第一负荷阈值且持续时间大于时间阈值时，对用户侧进行削峰控制；

当用户侧实时用电负荷与用户全年最大负荷的比值小于第二负荷阈值且持续时间大于时间阈值时，对电网负荷进行能源存储或跨区域调度。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种源网荷储资源的调节互动方法，其特征在于，

所述评估指标为：

获取源网荷储资源的多个指标；

对指标进行权重分配；

根据权重分配结果进行加权计算得到风险评估结果。

6.根据权利要求5所述的一种源网荷储资源的调节互动方法，其特征在于，

所述风险评估结果包括高风险调度、中风险调度和低风险调度。

7.根据权利要求1所述的一种源网荷储资源的调节互动方法，其特征在于，

所述交互机制为：

调度平台端发送轮询指令给资源聚合商端；

资源聚合商端根据轮询指令进行通信状态检测以及解析轮询指令中携带的加密后的随机码；

将解密后的随机码的明文以及通信状态信息放入反馈信号中发送给调度平台端；

调度平台端进行随机码比对并在判断通信状态正常时发送第一调度指令信息给资源聚合商端；

资源聚合商端根据第一调度指令信息进行资源调度并反馈调度状态信息给调度平台端；

调度平台端对馈调度状态进行分析，若馈调度状态达到调度需求则进行后续指令发送，否则，重新进行调节策略评估。