[发明专利]一种考虑光储荷运行模态切换的配电网调频方法及系统

说明书

本发明公开了一种考虑光储荷运行模态切换的配电网调频方法及系统，通过搭建基于多智能体系统的分层控制架构，进而构建频率安全事件触发下的光储荷协调控制策略，上层协调切换模块决策光储荷单元的模态切换及最优模态组合策略，下层调度控制模块基于上层协调切换模块信息，根据功率调节量以及频率调节需要，调节光储荷单元的功率，构建以调度成本最小化为目标函数的动态调度模型，使得当电网遭遇频率偏离额定值时，调频过程中，通过基于多智能体的分层控制架构，实现智能切换配电网光储荷的运行模态，调节其功率输出，使得电网频率维持稳定的同时尽可能使调度成本最小，进一步实现电网的安全、稳定运行。

技术领域

本发明设计配电网紧急频率调节技术领域，尤其是一种考虑光储荷运行模态切换的配电网调频方法及系统。

背景技术

在现有技术中，分布式可再生能源发电已高比例接入电网，致使传统配电网已逐渐演变成为新形态的“有源”配电网。大规模分布式可再生能源不断接入配电网，使得大电网传统机组容量日趋下降，导致电网调控资源与备用容量匮乏，对配电系统安稳运行的支撑能力不足，同时其低抗扰、弱支撑、低惯量特性将使配电网频率安全稳定问题日益突出；同时大批电能替代项目衍生出大量电能替代负荷，源荷的多元化和波动性极大提升了系统的复杂度和不确定性，给配电网安全运行带来严重挑战。分布式资源的不确定性和频繁模式切换揭示了配电网运行的混合特性，提高了安全控制和经济调度的复杂性，现有技术在对频率进行安全控制时大都没有考虑配电网系统的混杂特性，为此亟需一种新型的调频方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种考虑光储荷运行模态切换的配电网调频方法及系统，通过搭建基于多智能体系统的分层控制架构，进而构建频率安全事件触发下的光储荷协调控制的调频策略，使得当电网遭遇频率偏离额定值时，实现智能切换光储荷的运行模式，调节其功率输出，使得电网频率维持稳定的同时尽可能使调度成本最小，实现电网的安全、稳定运行。

技术方案：本发明提供的一种考虑光储荷运行模态切换的配电网调频方法，包含以下步骤：

步骤1：针对电网的频率偏差，基于p-f下垂特性曲线，获取配电网参与电网一次调频过程中需要调控的有功功率总量ΔP；

步骤2：基于多智能体系统的分层控制框架包括多智能体系统，每一个光储荷单元均设置有单元智能体，该分层控制框架包含上层协调切换模块及下层调度控制模块，上层协调控制模块包含光储荷单元智能体、控制中心智能体；

基于多智能体系统的分层控制框架用于构建基于DHPN的光储荷运行模态切换控制模型；

步骤3：上层协调切换模块中的光储荷单元智能体基于相应的频率安全事件，触发光储荷运行模态切换策略，控制中心智能体接收光储荷单元智能体的信息，决策生成及协调全局切换控制策略，使用有功功率总量ΔP触发DHPN模型中的库所P₀、P₁执行对应的变迁T₀、T₁；

步骤4：下层调度控制模块用于基于全局切换控制策略，同时依据功率调节量以及频率调节需要，综合考虑负荷损失率和调度成本，构建全局最优的光储荷单元动态调度模型，求解动态调度模型，并通过控制中心智能体将各光储荷单元的最优调节功率通过信息交互下发给各单元智能体执行。

进一步的，步骤2中，光储荷单元智能体包含第一感知层、第一决策层、第一反应层，第一感知层负责采集上层协调切换模块中所有单元智能体的状态信息；第一决策层负责上层协调控制模块中所有单元智能体的控制与决策指令的生成；第一反应层包括动作模块，负责执行光储荷单元智能体生成的控制指令；

控制中心智能体包含第二感知层、第二决策层、第二反应层；第二感知层负责采集光储荷单元智能体的信息；第二决策层负责协调切换控制和全局优化调度指令的生成；第二反应层通过光储荷单元智能体和控制中心的信息交互，将控制指令下发给光储荷单元智能体，光储荷单元智能体执行控制质量；