[发明专利]一种配电网控制区域自治控制方法及能源路由器

说明书

本发明公开了一种配电网控制区域自治控制方法及能源路由器，包括电压控制模块和功率控制模块，通过所述功率控制模块的偏差指标制定k_i×ΔP_F+ΔP_area‑i＝0式中，适用于光伏控制的一体化能源路由器，内部设有配电网能量管理系统，所述配电网能量管理系统采用所述的配电网控制区域自治控制策略，其包括，上箱组件，下箱组和控制电路。通过自治控制策略，对外界环境扰动实时作出响应，协调控制区域内的光伏发电和其他可控装置的有功出力或消耗，使得自治区域的运行趋近于全局目标优化值。且放置自治控制策略的适用于光伏控制的一体化能源路由器可以使得在拆卸或者拆卸线路板时，节省了大量的人力，且方便、成本低。

技术领域

本发明涉及一种配电网控制区域自治控制方法及能源路由器，属于能源路由器设备技术领域。

背景技术

随着人类社会文明程度的不断提升，人类活动对地球环境产生了巨大影响，能源短缺、环境污染和气候变化已成为困扰全球的严重问题。电力行业是国家能源产业的核心，其发展状况对以上问题有着直接的影响。为了应对不断提高的环境保护、节能减排和可持续性发展要求，世界各国提出和执行了很多与开发可再生能源相关的政策和措施。新能源发电技术在各种政策的扶持下得到迅猛的发展，大量的光伏、风电、三联供机组等以分布式电源(DG， Distributed Generation)的形式接入到电网中，在缓解电网供电和调峰压力的同时也给传统电网带来了电能质量和规划、运营、控制等方面的挑战。另一方面，随着以数字化和网络化为特征的信息时代的来临，社会对电能质量和供电可靠性的要求越来越严格，用户要求能更加方便和灵活的与配电网进行信息交互和功率交互，传统的电力行业面临着新时代赋予的新挑战。

图1为电网的发展趋势图，以火力发电为主要形式的集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统是目前电能生产、输送和分配的主要形式，通过复杂的功率潮流等各种控制器可对其连续调节，为全世界90％以上的电力负荷供电。传统电网采用了垂直控制的框架，从发电、输电和配电环节由上而下进行控制，并且在不同的环节控制方法很很大的区别。高压输电环节的采用了大量信息技术，自动化程度高，保护和控制过程复杂，而中低压配电网系统控制不佳，自动化程度低，保护和调度简单粗糙。传统配电网已经无法满足上述这些要求，大电网和分布式能源发电相结合被世界许多能源和电力研究机构公认为能够节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性的主要方式，是21世纪电力工业的发展方向。

配电网接入分布式能源后，可以带来很大的效率，其中依旧有配电装置、线路和电力负荷等设备，同时接入中小容量的分布式发电装置。首先，这些发电装置一般被安装在负荷处，因此降低了功率流动引起的网络损耗，提高了分布式能源的利用率，同时会承担大部分的新增负荷，减少了集中式发电厂的建设数量。其次，分布式能源可以起到削峰填谷的作用，在配电网中就不需要建设利用率低的设施。另外，在特定区域内具有就地提供无功的功能，不需要从发电厂后变电站提供无功，提供了更多调度电网的方法，比传统电网提高了供电的可靠性、改善了供电电能质量。最后，分布式能源的大规模接入可以加强传统供电方与用户之间的信息和功率交互，会大大加快电力市场化的进程，在电源供给方面提供一个良好的竞争环境。

与此同时，传统配电网在接入大量的DG之后，功率不再是单纯的单向流动，从而带来一系列问题：配电网规划和空间负荷预测更加复杂和不确定、对配电网网络损耗影响的不确定性、配电网的运行和控制更加复杂、继电保护更加复杂、提高短路电流水平、电能质量恶化、供电可靠性降低、可能出现的孤岛效应等。由于中低压配电网自动化程度低，可监测性能和可控制性能远不及高压输电网，无法有效应对接入DG后带来的影响，必须在现有的配电网基础上进行现代化改进。图2中表示了传统配电网引入分布式电源后的结构图，图中简单表示了需要改进的几个方面。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种配电网控制区域自治控制方法及能源路由器，以解决现有技术中存在的问题。