冷熱電風(fēng)光儲聯(lián)合優(yōu)化的主動配電網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)和優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)領(lǐng)域?qū)τ诶錈犭?、風(fēng)光儲聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化技術(shù)，尤其涉及一種冷熱電風(fēng)光儲聯(lián)合優(yōu)化的主動配電網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)和優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式發(fā)電以其靈活、高效及可持續(xù)性日益成為電網(wǎng)能源中重要的一部分，隨著分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，其發(fā)電成本將有望達(dá)到或接近現(xiàn)在不可再生能源的發(fā)電成本，這也必然帶來越來越多的分布式能源接入電網(wǎng)。在此前提下，國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)配電及分布式發(fā)電(C6)技術(shù)委員會WG C6.19-WG C6.22工作組提出了主動配電網(wǎng)(activedistribut1n systems)的概念。主動配電網(wǎng)是具有對分布式電源、儲能系統(tǒng)及負(fù)荷綜合控制能力及控制系統(tǒng)的配電網(wǎng)，具備靈活的電網(wǎng)結(jié)果實(shí)現(xiàn)潮流管理，并網(wǎng)分布式電源與儲能系統(tǒng)在合理的接入準(zhǔn)則與控制方式下，對電網(wǎng)提供一定的支撐作用。
[0003]目前，主動配電網(wǎng)中的可控對象主要包括風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)。并在全局優(yōu)化中用到的優(yōu)化系統(tǒng)主要是針對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜瓦@些可控對象進(jìn)行全局優(yōu)化。
[0004]但是隨著越來越多的分布式電源接入，需要一種針對更加靈活的主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化方式。冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)是具有節(jié)約能源、改善環(huán)境，增加電力供應(yīng)等綜合效益的分布式發(fā)電系統(tǒng)，其在不同的運(yùn)行模式下從電網(wǎng)側(cè)來說具有不同的特性，所以需要有針對冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化。
[0005]可控負(fù)荷是指供電部門要求下，按合同可以限制用電一段時間的特定用戶的負(fù)荷。通過對可控負(fù)荷的控制可以再現(xiàn)有系統(tǒng)下，實(shí)現(xiàn)一種更優(yōu)的運(yùn)行方式。
[0006]針對所述風(fēng)力發(fā)電、所述光伏發(fā)電、所述儲能系統(tǒng)，以及新增的所述冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、所述可控負(fù)荷的控制，進(jìn)行主動配電網(wǎng)的全局聯(lián)合優(yōu)化，為未來智能電網(wǎng)提供冷熱電、風(fēng)光儲的聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)和方法。
[0007]因此，有必要建立一種冷熱電、風(fēng)光儲聯(lián)合優(yōu)化的主動配電網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)與方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種冷熱電風(fēng)光儲聯(lián)合優(yōu)化的主動配電網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)和優(yōu)化方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)化系統(tǒng)不能對冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷等參數(shù)進(jìn)行全局聯(lián)合優(yōu)化，對接入的各個系統(tǒng)進(jìn)行全局優(yōu)化等技術(shù)問題。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案:
一種冷熱電風(fēng)光儲聯(lián)合優(yōu)化的主動配電網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)，它包括:
全局級主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)，用于對整個主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行全局優(yōu)化調(diào)度，通過獲取冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和可控負(fù)荷的狀態(tài)和參數(shù)，進(jìn)行全局優(yōu)化，并下發(fā)調(diào)度指令，維持主動配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，與冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)電連接； 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，用于在以電定熱模式下，冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)由發(fā)電出力確定制冷或制熱的功率，從電網(wǎng)側(cè)來看作為可控分布式電源，參與電網(wǎng)優(yōu)化計算中；以熱定電模式下，冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)由制冷或制熱功率決定發(fā)電出力，從電網(wǎng)側(cè)來看作為不可控分布式電源，由電網(wǎng)吸收其發(fā)電出力；
風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)，將系統(tǒng)中可控的風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)，作為可控分布式電源，參與電網(wǎng)優(yōu)化計算；將不可控的風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)，作為不可控分布式電源，由電網(wǎng)吸收其發(fā)電出力，儲能系統(tǒng)分為充電模式和放電模式，參與電網(wǎng)優(yōu)化計算。
[0010]所述的冷熱電風(fēng)光儲聯(lián)合優(yōu)化的主動配電網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)的優(yōu)化方法，它包括:
S1、獲取主動配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，獲取冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和可控負(fù)荷的狀態(tài)和參數(shù)；
52:計算主動配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力指標(biāo)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)優(yōu)化；
53:網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)優(yōu)化后，當(dāng)重構(gòu)方式能在主動配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)，則將優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)作為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全局聯(lián)合優(yōu)化計算；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方式不能在主動配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)，則將網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)優(yōu)化之前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全局優(yōu)化計算；
54:將選定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)輸入到全局聯(lián)合優(yōu)化算法中，以全局經(jīng)濟(jì)最優(yōu)為目標(biāo)進(jìn)行全局優(yōu)化計算；
55:將全局級優(yōu)化計算結(jié)果下發(fā)給各可控單元執(zhí)行。
[0011]步驟S2所述的主動配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力指標(biāo)的計算方法為逐步最優(yōu)算法，通過負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力指標(biāo)進(jìn)行全局網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)優(yōu)化。
[0012]步驟S5中，全局優(yōu)化計算計算是以一天為周期，進(jìn)行全局聯(lián)合優(yōu)化。
[0013]步驟S5中，所述全局聯(lián)合優(yōu)化算法中，優(yōu)化算法以凌晨零點(diǎn)為優(yōu)化起點(diǎn)，優(yōu)化全天24小時可控分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷的運(yùn)行參數(shù)；并以15分鐘為周期，通過獲取新的系統(tǒng)參數(shù)，修正之前的優(yōu)化結(jié)果，再次對該天剩下的時間進(jìn)行全局聯(lián)合優(yōu)化；直到對整天全局優(yōu)化完成，再進(jìn)行下一天的優(yōu)化。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明提出一種冷熱電、風(fēng)光儲聯(lián)合優(yōu)化的主動配電網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)和方法，通過對主動配電網(wǎng)內(nèi)的冷熱電三聯(lián)供可控模式、可控風(fēng)力發(fā)電、可控光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行全局聯(lián)合優(yōu)化。優(yōu)化包括基于負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)優(yōu)化，以及基于全局經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的全局聯(lián)合優(yōu)化算法，使得整個主動配電網(wǎng)在安全穩(wěn)定的前提下達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行的目的。
[0015]本發(fā)明采用了以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
本發(fā)明綜合考慮冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等可再生能源以及儲能系統(tǒng)之間的聯(lián)合優(yōu)化，對于冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)接入主動配電網(wǎng)運(yùn)行提供了優(yōu)化方案。
[0016]本發(fā)明同時考慮可控負(fù)荷的控制，對于可控負(fù)荷可以通過全局優(yōu)化得出其優(yōu)化運(yùn)行的參數(shù)，并通過下發(fā)控制命令，將可控負(fù)荷參與到整個聯(lián)合優(yōu)化中來，為可控負(fù)荷接入主動配電網(wǎng)提供優(yōu)化方案。
[0017]本發(fā)明綜合考慮電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合理性，并通過逐步最優(yōu)算法，計算負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力指標(biāo)，進(jìn)行全局網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)優(yōu)化。
[0018]本發(fā)明綜合考慮所有可控單元，以智能算法為基礎(chǔ)，使所述主動配電網(wǎng)達(dá)到全局經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的目標(biāo)，解決了現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)化系統(tǒng)不能對冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷等參數(shù)進(jìn)行全局聯(lián)合優(yōu)化，對接入的各個系統(tǒng)進(jìn)行全局優(yōu)化等技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]一種冷熱電風(fēng)光儲聯(lián)合優(yōu)化的主動配電網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)(見圖1)，它包括:
全局級主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)，用于對整個主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行全局優(yōu)化調(diào)度，通過獲取冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和可控負(fù)荷的狀態(tài)和參數(shù)，進(jìn)行全局優(yōu)化，并下發(fā)調(diào)度指令，維持主動配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，與冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)通過無線或有線方式連接；
所述全局級主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)，是通過量測設(shè)備及通信設(shè)備獲取全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及各設(shè)備的參數(shù)，通過聯(lián)合優(yōu)化算法得出全