[发明专利]一种考虑广义储能集群参与的配电网协同控制方法

说明书

本发明属于电气技术领域，公开一种考虑广义储能集群参与的配电网协同控制方法。一种考虑广义储能集群参与的配电网协同控制方法，包括以下步骤：步骤(1)，根据空调负荷热力学模型及其运行特性建立空调负荷广义储能模型；步骤(2)，考虑电动汽车调控时间约束、充放电功率约束、荷电状态约束以及出行需求约束，建立电动汽车广义储能模型；步骤(3)，考虑空调集群对功率响应较慢而电动汽车集群较快的特性，提出基于低通滤波的广义储能协同控制策略。本发明实施例的方法根据空调与电动汽车集群的功率调节特性，提出基于低通滤波的广义储能协同控制策略，实现广义储能集群对电网功率波动的实时平抑。

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别涉及一种考虑广义储能集群参与的配电网协同控制方法。

背景技术

随着可再生能源在配电网的渗透率不断增加，如何有效解决可再生能源发电引起的电网功率波动问题成为配电网孤岛运行下研究的重点。目前，在配电网中通常采用诸如蓄电池、超级电容器等常规储能设备来平抑电网功率波动，然而常规储能设备建设、维护成本高昂，严重影响了配电网运行的经济性。近年来，空调、电热泵、电动汽车等具备一定储能特性的负荷在电网中的比重不断增加。此类负荷通过一定的控制策略能够转化为一类成本廉价、具备良好调控特性的广义储能，为解决电网功率波动问题提供了新的途径。与此同时，需求响应技术迅速发展也使得调控此类负荷成为可能，通过直接负荷控制调控广义储能，能够有效平抑在配电网孤岛运行时分布式电源引起的功率波动，减小传统储能的配置需求，对于提高配电网的稳定性与经济性具有重要意义。

目前已有学者针对广义储能的控制策略开展了研究。在具备储热特性的广义储能控制方面，相关文献提出温度优先序列控制策略，实现热泵的有序启停；另有文献在此基础上，设置了最小启停时间闭锁约束，避免了对电热水器的连续控制；部分文献考虑热泵频繁启停问题，设置分组约束，减小了热泵的启停次数。上述文献为实现被控设备有序启停以及减小其启停次数提供了参考，但未充分考虑各设备被控次数的差异，无法保证负荷受控的公平性与合理性，从而会对用户满意程度产生影响。

在具备储电特性的广义储能控制方面，部分文献建立了电动汽车集群二次调频模型，并提出基于电动汽车荷电状态的功率分配策略，但未建立确切表征电动汽车储能能力的模型；部分文献考虑用户使用需求建立了完善的电动汽车集群储能能力评估模型，提出基于状态标识排序的频率控制策略，但是上述文献将电动汽车充放电功率视为定值，忽略了电动汽车充放电功率连续可调的实际情况；部分文献建立了电动汽车储能模型，提出一种基于下垂控制的分散式频率控制策略，但未从集群角度考虑电动汽车的控制策略。

在广义储能协同控制方面，目前研究主要关注广义储能与传统电池储能的协同控制，而面向不同类型(储热、储电等)广义储能协同控制策略的研究仍然较少。部分文献考虑了通信延迟，提出电动汽车与电热泵的协同频率控制策略，优先选择稳定裕度大的资源参与调控；部分文献提出电动汽车与温控负荷协同控制策略，按照电动汽车-温控负荷的优先顺序进行调控。上述关于广义储能协同控制均只根据广义储能的容量或类型进行功率分配，并未深入分析不同类型广义储能的功率响应特性，无法充分实现多类型广义储能的协同配合。因此，对于多类型广义储能的协同控制策略亟需进一步研究。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的不足，本发明实施例提供了一种考虑广义储能集群参与的配电网协同控制方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种考虑广义储能集群参与的配电网协同控制方法。

在一个实施例中，一种考虑广义储能集群参与的配电网协同控制方法，包括以下步骤：

步骤(1)，根据空调负荷热力学模型及其运行特性建立空调负荷广义储能模型；