CN117578467A - 一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法及装置，该方法包括：获取每个所述微电网系统电量交互的要素参数和程度参数，确定每个所述微电网系统的权重系数，所述要素参数用于确定逆相关权重系数，所述程度参数用于确定正相关权重系数；基于每个所述微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个所述微电网系统的允许交互电量；基于所述微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个所述微电网系统的电量权重；基于每个所述微电网系统的电量权重，对所述微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个所述微电网系统的允许交互电量，对所述微电网系统进行交互电量的调控。

Description

一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法及装置

技术领域

本文件涉及微电网技术领域，尤其涉及一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法及装置。

背景技术

新能源特别是分布式可再生能源的广泛应用促进了能源结构的变革；同时分布式可再生能源电力的不确定性和波动性给电网的平稳运行增加了极大的挑战。对此，采用局域性微电网将分布式可再生能源、储能、负荷连接在一起就地平衡、就近消纳，可以有效平抑波动有利于电网稳定运行，是分布式可再生能源高效应用的有效方法之一。

由于分布式可再生能源能量密度比较低，适于分散安装就地应用，例如利用建筑物建设的太阳能发电系统就近消纳并结合储能平抑波动和削峰填谷的储能套利构成微电网系统，而且随着应用规模的不断扩大，一个区域分散建设多个微电网系统并构成一个微电网集群系统的现象开始显现，因此研究多个分散的微电网连接起来构成微电网集群系统整体运行资源共享，是分布式可再生能源应用的一个发展趋势，微电网集群系统技术复杂且处在一个初期阶段，目前没有一种成熟有效的微电网集群系统运行控制方法。

2021年1月11日申请的专利，申请号为：2021100277620公开了一种基于权重的功率与电量交互共享微电网集群运行控制方法，该申请公开的技术方案中是通过各微电网系统申报交互电量的保证功率绝对值Pi及保证电量绝对值Qi，计算各微电网系统交互电能的权重，而本申请是根据基于微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个微电网系统的电量权重，两者的权重确定方法存在不同。另外，申请号为2021100277620的申请文件公开的技术方案中，权值确定的方法比较简单，权重准确性不高，而本申请通过微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值确定的权值，准确性高。而且申请号为2021100277620的申请文件没有公开本申请确定微电网系统允许交互电量的权重系数技术特征。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法及装置。

为了实现上述技术方案，本说明书实施例是这样实现的：

一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法，所述方法包括：

获取每个所述微电网系统电量交互的要素参数和程度参数，并基于所述要素参数和所述程度参数，确定每个所述微电网系统的权重系数，所述要素参数用于确定逆相关权重系数，所述程度参数用于确定正相关权重系数；

基于每个所述微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个所述微电网系统的允许交互电量；

基于所述微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个所述微电网系统的电量权重；

基于每个所述微电网系统的电量权重，对所述微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个所述微电网系统的允许交互电量，对所述微电网系统进行交互电量调控。

可选地，所述要素参数包括时间参数和体量参数，所述程度参数包括重要性参数、经济性参数和响应贡献度参数。

可选地，所述基于每个所述微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个所述微电网系统的允许交互电量，包括：

获取所述微电网系统的权重系数的和值，并获取每个所述微电网系统的权重系数与所述权重系数的和值之间的比值；

将所述允许的总电量与每个所述微电网系统对应的比值之间的乘积，确定为每个所述微电网系统的允许交互电量。

可选地，所述基于所述微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个所述微电网系统的电量权重，包括：

获取所述微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值的和值；

将每个所述微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值与所述最大保证电量绝对值的和值之间的比值，确定为每个所述微电网系统的电量权重。

可选地，所述每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值基于交互电量的供电电量和取电电量确定，其中，所述供电电量取正值，所述取电电量取负值。

可选地，所述方法还包括：

基于预设电量交互规则对所述微电网系统进行监控，在确定所述微电网系统中存在未遵守所述电量交互规则的目标微电网系统的情况下，向所述目标微电网系统发送预设纠正信息；

在预设检测时段内，若检测到所述目标微电网系统未遵守所述电量交互规则，则通过受控开关断开所述微电网系统与电力总线的连接。

可选地，所述预设电量交互规则包括在所述预设检测时段内，每个所述微电网系统只能进行一次交互电量且需保持交互电量的供电方向和取电方向不变，并在下一次交互电量时方向相反。

可选地，所述预设电量交互规则还包括所述微电网系统在任意检测时段内的累计交互电量的电量之和不大于所述微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值。

一种基于电量权重的微电网集群运行控制装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于获取每个所述微电网系统电量交互的要素参数和程度参数，并基于所述要素参数和所述程度参数，确定每个所述微电网系统的权重系数，所述要素参数用于确定逆相关权重系数，所述程度参数用于确定正相关权重系数；

第二确定模块，用于基于每个所述微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个所述微电网系统的允许交互电量；

第三确定模块，用于基于所述微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个所述微电网系统的电量权重；

电量调控模块，用于基于每个所述微电网系统的电量权重，对所述微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个所述微电网系统的允许交互电量，对所述微电网系统进行交互电量的调控。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法示意图；

图2为本发明另一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法示意图；

图3为本发明一种基于电量权重的微电网集群运行控制装置示意图。

具体实施方式

本说明书实施例提供一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法及装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。

如图1所示，本说明书实施例提供一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法，该方法的执行主体为微电网集群主控系统，在一个区域的多个能够独立运行微电网系统M，通过一条电力总线进行连接，进而构成微电网集群系统GM。

微电网集群系统设置微电网集群主控系统GEMS，GEMS通过集群通信网络与各微电网系统的微电网电量管理系统EMS连接及交互信息，集群主控系统GEMS对微电网集群系统中各微电网系统的电量交互进行监控。

该方法具体可以包括以下步骤：

在步骤S102中，获取每个微电网系统电量交互的要素参数和程度参数，并基于要素参数和程度参数，确定每个微电网系统的权重系数。

其中，要素参数用于确定逆相关权重系数，程度参数用于确定正相关权重系数。

在步骤S104中，基于每个微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个微电网系统的允许交互电量。

在步骤S106中，基于微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个微电网系统的电量权重。

在步骤S108中，基于每个微电网系统的电量权重，对微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个微电网系统的允许交互电量，对微电网系统进行交互电量的调控。

本说明书实施例提供一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法，通过获取每个微电网系统电量交互的要素参数和程度参数，并基于要素参数和所述程度参数，确定每个微电网系统的权重系数，要素参数用于确定逆相关权重系数，程度参数用于确定正相关权重系数，基于每个微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个微电网系统的允许交互电量，基于微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个微电网系统的电量权重，基于每个微电网系统的电量权重，对微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个微电网系统的允许交互电量，对微电网系统进行交互电量的调控。这样，由微电网集群主控系统GEMS按照电量权重对微电网系统进行排序，然后根据排序后的微电网系统的交互电量进行调节，各微电网系统也可以根据交互电量的电量权重自主进行电量交互，以实现对微电网系统的自动控制调节运行。

本说明书一个或多个实施例中，如图2所示，上述步骤S104具体包括以下步骤S1042~S1044的处理，即在S102之后继续执行S1042~S1044。

在步骤S102中，获取每个微电网电量交互的要素参数和程度参数，并基于要素参数和程度参数，确定每个微电网系统的权重系数。

其中，要素参数用于确定逆相关权重系数即（1-要素参数/各要素参数之和），程度参数用于确定正相关权重系数即（0+程度参数/各程度参数之和），要素参数包括时间参数和体量参数，程度参数包括重要性参数、经济性参数和响应贡献度参数。

在步骤S1042中，获取微电网系统的权重系数的和值，并获取每个微电网系统的权重系数与权重系数的和值之间的比值。

在步骤S1044中，将允许的总电量与每个微电网系统对应的比值之间的乘积，确定为每个微电网系统的允许交互电量。

在实施中，第i个微电网系统允许交互电量=允许的总电量*（第i个微电网系统的权重系数/Σ每个微电网系统的权重系数）

如图2所示，上述步骤S106具体可以包括以下步骤S1062~S1064的处理，

在步骤S1062中，获取微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值的和值。

其中，每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值基于交互电量的供电电量和取电电量确定，供电电量取正值，取电电量取负值。

在步骤S1064中，将每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值与最大保证电量绝对值的和值之间的比值，确定为每个微电网系统的电量权重。

在实施中，第i个微电网系统的交互电量的电量权重（Ki）=第i个微电网系统的最大保证电量绝对值/Σ各微电网系统的最大保证电量绝对值。

在步骤S108中，基于每个微电网系统的电量权重，对微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个微电网系统的允许交互电量，对微电网系统进行交互电量的调控。

在实施中，例如，GEMS基于排序后的微电网系统，将满足高级别权重的微电网系统优先交互电量。

如图2所示，在S108之后可以继续执行S202~S204。

在步骤S202中，基于预设电量交互规则对微电网系统进行监控，在确定所述微电网系统中存在未遵守所述电量交互规则的目标微电网系统的情况下，向目标微电网系统发送预设纠正信息。

其中，预设电量交互规则包括在预设检测时段内，每个微电网系统只能进行一次交互电量且需保持交互电量的供电方向和取电方向不变，并在下一次交互电量时方向相反。预设电量交互规则还包括微电网系统在任意检测时段内的累计交互电量的电量之和不大于微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值。

例如，预设电量交互规则为：以一天24小时为一个周期，每一个周期可以分成N（N为大于等于1的正整数）个相等时长的时间段，每一个时间段时长为t分钟，在每一个时段t（即预设检测时段为时段t）内每一个微电网系统只能进行一次交互电量且必须保持交互电量的供电方向和取电方向（正电量或负电量）不变，并在下一次交互电量时方向相反（负电量或正电量）。

微电网集群主控系统GEMS可以按预设电量交互规则监测各微电网系统运行以及执行交互电量的状况。

在步骤S204中，在预设检测时段内，若检测到目标微电网系统未遵守电量交互规则，则通过受控开关断开微电网系统与电力总线的连接。

本说明书实施例提供一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法，通过获取每个微电网系统电量交互的要素参数和程度参数，并基于要素参数和所述程度参数，确定每个微电网系统的权重系数，要素参数可以用于确定逆相关权重系数，程度参数可以用于确定正相关权重系数，基于每个微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个微电网系统的允许交互电量，基于微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个微电网系统的电量权重，基于每个微电网系统的电量权重，对微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个微电网系统的允许交互电量，对微电网系统进行交互电量的调控。这样，由微电网集群主控系统GEMS按照电量权重对微电网系统进行排序，然后根据排序后的微电网系统的交互电量进行调节，各微电网系统也可以根据交互电量的电量权重自主进行电量交互，以实现对微电网系统的自动控制调节运行。

以上为本说明书实施例提供的一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法，基于同样的思路，如图3所示，本说明书实施例还提供一种基于电量权重的微电网集群运行控制装置，用于实现对微电网系统的自动控制调节运行，该装置包括：第一确定模块301、第二确定模块302、第三确定模块303、以及电量调控模块304，其中：

第一确定模块，用于获取每个所述微电网系统电量交互的要素参数和程度参数，并基于所述要素参数和所述程度参数，确定每个所述微电网系统的权重系数，所述要素参数用于确定逆相关权重系数，所述程度参数用于确定正相关权重系数。

第二确定模块，用于基于每个所述微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个所述微电网系统的允许交互电量。

第三确定模块，用于基于所述微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个所述微电网系统的电量权重。

电量调控模块，用于基于每个所述微电网系统的电量权重，对所述微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个所述微电网系统的允许交互电量，对所述微电网系统进行交互电量的调控。

该装置的具体实施方式可以参见一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法的相关内容，为避免赘述，此处不再重复说明。

Claims (9)

1.一种基于电量权重的微电网集群运行控制方法，其特征在于，所述方法应用于微电网系统，所述方法包括：

获取每个所述微电网系统电量交互的要素参数和程度参数，并基于所述要素参数和所述程度参数，确定每个所述微电网系统的权重系数，所述要素参数用于确定逆相关权重系数，所述程度参数用于确定正相关权重系数；

基于每个所述微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个所述微电网系统的允许交互电量；

基于所述微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个所述微电网系统的电量权重；

基于每个所述微电网系统的电量权重，对所述微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个所述微电网系统的允许交互电量，对所述微电网系统进行交互电量的调控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述要素参数包括时间参数和体量参数，所述程度参数包括重要性参数、经济性参数和响应贡献度参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于每个所述微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个所述微电网系统的允许交互电量，包括：

获取所述微电网系统的权重系数的和值，并获取每个所述微电网系统的权重系数与所述权重系数的和值之间的比值；

将所述允许的总电量与每个所述微电网系统对应的比值之间的乘积，确定为每个所述微电网系统的允许交互电量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个所述微电网系统的电量权重，包括：

获取所述微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值的和值；

将每个所述微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值与所述最大保证电量绝对值的和值直接的比值，确定为每个所述微电网系统的电量权重。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值基于交互电量的供电电量和取电电量确定，其中，所述供电电量取正直，所述取电电量取负值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于预设电量交互规则对所述微电网系统进行监控，在确定所述微电网系统中存在未遵守所述电量交互规则的目标微电网系统的情况下，向所述目标微电网系统发送预设纠正信息；

在预设检测时段内，若检测到所述目标微电网系统未遵守所述电量交互规则，则通过受控开关断开所述微电网系统与电力总线的连接。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设电量交互规则包括在所述预设检测时间段，每个所述微电网系统只能进行一次交互电量且需保持交互电量的供电方向和取电方向不变，并在下一次交互电量时方向相反。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设电量交互规则还包括所述微电网系统在任意时间段内的累计交互电量的电量之和不大于所述微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值。

9.一种基于电量权重的微电网集群运行控制装置，其特征在于，所述装置应用于微电网系统，所述装置包括：

第一确定模块，用于获取每个所述微电网系统电量交互的要素参数和程度参数，并基于所述要素参数和所述程度参数，确定每个所述微电网系统的权重系数，所述要素参数用于确定逆相关权重系数，所述程度参数用于确定正相关权重系数；

第二确定模块，用于基于每个所述微电网系统的权重系数以及允许的总电量，确定每个所述微电网系统的允许交互电量；

第三确定模块，用于基于所述微电网集群中每个微电网系统的一次交互电量的最大保证电量绝对值，确定每个所述微电网系统的电量权重；

电量调控模块，用于基于每个所述微电网系统的电量权重，对所述微电网系统进行排序，并基于排序后的微电网系统，以及每个所述微电网系统的允许交互电量，对所述微电网系统进行交互电量的调控。