[发明专利]一种多虚拟电厂协调优化控制方法

说明书

本发明提出了一种多虚拟电厂协调优化控制方法，其包括：建立虚拟电厂双层控制约束条件；建立分布式信息交互架构；对各虚拟电厂进行协调优化控制。本发明建立虚拟电厂双层控制约束条件，保证配电网全面响应上层指令，建立分布式信息交互架构，将配电网中的各可控单元作为智能体进行控制，各智能体通过与相邻的智能体进行通信获得控制信号，不需要中央处理器。同时具有较强的通信拓扑变化适应性，可以满足分布式电源即插即用的需求。本发明根据各虚拟电厂的实时信息对上级指令进行分配，可以兼顾上层配网操作管理系统全局协调和就地扰动自抑需求。

技术领域

本发明涉及配电网控制技术领域，具体为一种多虚拟电厂协调优化控制方法。

背景技术

近年来随着生态压力日益严峻，光伏/风能等分布式能源迅速发展，人们使用发展无污染的分布式可再生绿色能源的意愿空前强烈。对于含有高密度，高渗透率分布式电源的配电网，对每一个分布式电源都进行直接控制具有较高的控制复杂度和控制难度。为此可以利用虚拟电厂技术，将配电网中的源储荷可控单元划分为多个虚拟电厂，再进行控制，将配电网系统的控制问题转化为虚拟电厂的协调控制问题，以此降低控制复杂度。集中式控制方法对通信线路的要求较高，且需要中央处理器，且难以满足分布式电源即插即用的需求。分布式控制方法具有通信成本低，对通信拓扑结构变化的情况适应力强的特点，在分布式电源控制领域得到了广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多虚拟电厂协调优化控制方法，以解决现有技术的缺陷，为实现上述目的，本发明提供如下的的技术方案：建立虚拟电厂双层控制约束条件，确保配电网可以完全响应上层配网操作管理系统的指令，建立分布式信息交互架构用于获取控制信息，最后根据设计的多虚拟电厂协调控制方法，调节各虚拟电厂运行状态。

本发明所述的方法如下：

步骤1：建立虚拟电厂双层控制约束条件，保证配电网全面响应上层指令，在以此为基础进行接下来的控制；

所述步骤1包括以下步骤：

步骤1.1：双层控制结构由虚拟电厂厂间控制层和虚拟电厂厂内控制层组成，其中厂间控制层负责维持配电网功率稳定性，调节每一个虚拟电厂的输出功率，令配电网完全响应上层配电网操作管理者(DNO，Distribution Network Operator)的协调分配；全局功率不平衡量为如下：

式(1)中，ΔP_TOT，ΔQ_TOT分别为全局有功功率不平衡量和全局无功功率不平衡量；ΔP_DNO，ΔQ_DNO分别为DNO的有功指令和无功指令；ΔP_LOC，ΔQ_LOC分别为本地的有功功率不平衡量和全局无功功率不平衡量；

步骤1.2：为维持系统功率供需平衡，配电网约束方程如下：

式(2)中，ΔP_r，ΔQ_r分别为第r个虚拟电厂分区的功率调节量；

步骤1.3：厂内控制层需要完全响应尝尽控制层的指令，在此基础上根据实际需求对内部源储荷单元进行控制；建立其约束方程：

式(3)中，ΔP_r,i，ΔQ_r,i分别为第r个虚拟电厂分区中第m个可控单元的功率调节量。

2.建立分布式信息交互架构，每一个可控单元都作为一个智能体与相连的智能体进行通信以此获得自身的调节信息；

所述步骤S2包含有如下步骤：

步骤2.1：各智能体的信息交互过程如下：