[发明专利]基于主动机制的配电网间歇式能源消纳系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能电网领域对于间歇式能源的消纳技术，本发明提出一种基于主动机制的配电网间歇式能源消纳系统及其方法。

背景技术

分布式发电(尤其是可再生能源)以其高效、灵活及可持续性成为电力工业界应对能源危机和环境保护的重要手段，分布式发电的接入可以缓解负荷增长的压力，延缓电网升级建设以及减小电网运行的能量损耗。但是分布式可再生能源，例如风能、太阳能等，受环境影响很大，其间歇性和波动性会给其接入电网带来一系列的问题：包括潮流、电压波动、短路容量、电能质量以及稳定性等。

目前，对间歇式能源的消纳技术主要集中在两个方面：

（1）跟踪间歇式能源所连接的负荷大小，自动调节其功率输出跟踪负荷，实现负荷的就地平衡，但是若间歇式能源的最大功率输出大于负荷时，不得不降低其出力，这种方式对于间歇能源的消纳效率低下，往往不能实现间歇能源的完整消纳；

（2）将储能装置引入间歇式能源发电中，通过储能装置的充放电设置，一方面可以在间歇式能源大于其连接负荷时，将多余的能量存储起来，提高了间歇式能源的利用率，另一方面平滑其输出功率，消除其出力的随机性带来的影响；这种方式对于间歇式能源的消纳更为合理，也能提高间歇式能源的利用率。

但是现阶段所述两种技术都是从当地负荷点上进行间歇能源的消纳，属于点消纳，并没有从整个配电网的层面上考虑其综合调节。

另外，微网作为一种至下而上的方法，集中解决当网络发生扰动时的孤岛运行。其对于分布式能源能进行集中管控，是当前解决分布式发电接入的一个有效手段，但是由于微网规模较小，其间歇式能源的接入也较为集中，所以微网无法实现对间歇式能源大规模大容量地消纳。

 

发明内容

本发明的目的在于，本发明提供一种基于主动机制的配电网间歇式能源消纳方法，该技术通过多级分层的协调控制系统，综合利用接入配电网的分布式发电、储能装置，无功补偿装置、可控负载以及需求侧管理等各可控单元，实现在满足配电网安全经济运行的前提下，对于接入配电网的间歇式能源发电的最大限度消纳。

为实现上述目的，本发明提供一种基于主动机制的配电网间歇式能源消纳系统，包括：

源网协调控制器，用于在间歇式能源就地层的间歇式能源接入点对于就地间歇式能源从功率及能量两个方面消纳，若无法在所述间歇式能源就地层中完全消纳所述就地间歇式能源，则向中压配网层输送所述未消纳的就地间歇式能源；

主动配网控制器，用于对接入中压配网层的中压间歇式能源以及所述间歇式能源就地层无法完全消纳的所述就地间歇式能源，通过自动控制与调节进行综合消纳；以及

全局级主动配电网管理子系统，用于对整个配电网消纳间歇式能源过程的优化计算，进行最优调度、运行方式优化及电压协调控制；

其中，所述源网协调控制器与所述全局级主动配电网管理子系统交互，所述源网协调控制器接收所述全局级主动配电网管理子系统调度指令；所述主动配网控制器与所述全局级主动配电网管理子系统交互，实现整个配电网在消纳间歇式能源的同时优化运行，满足配电网运行的安全约束。

所述源网协调控制器、所述主动配网控制器与所述全局级主动配电网管理子系统三部分协同工作，从配电网层面上分层次主动适应间歇式能源的消纳。

为实现以上目的，本发还相应提供一种基于主动机制的配电网间歇式能源消纳方法，具体方法如下：

S1：在间歇式能源就地层中，源网协调控制器综合调度管理各可控单元一，进行就地间歇式能源消纳，控制各电能质量合格；

S2：若所述就地间歇式能源过大，无法在所述间歇式能源就地层完全消纳，则所述源网协调控制器与全局级主动配电网管理子系统交互，向中压配网层输送所述就地间歇式能源；

S3：在所述中压配网层中，主动配网控制器对接入所述中压配网层的中压间歇式能源以及所述间歇式能源就地层无法完全消纳的所述就地间歇式能源，通过所述主动配网控制器的主动负荷转移、功率型及能量型的储能装置供蓄控制以及可调负荷的调节的手段进行主动控制策略实现消纳；

S4:所述主动配网控制器与所述全局级主动配电网管理子系统交互所述中压配网层的各可控单元二的状态，通过优化算法得出各所述可控单元二的调度设定值，并由所述主动配网控制器统一调度各所述可控单元二；

S5：若在完整消纳所述中压间歇式能源和所述就地间歇式能源的过程中无法满足电压质量，通过高压配网变电站层的有载调压变压器，变电站控制系统及全局级主动配电网管理子系统进行调节，将电压调整至合理范围。