一種閉環(huán)低碳優(yōu)化調(diào)度方法
【專利摘要】一種閉環(huán)低碳優(yōu)化調(diào)度方法，該方法通過優(yōu)化調(diào)度、風險預警、微網(wǎng)監(jiān)控、需求側、低碳評估和規(guī)劃設計六個子模塊組成的基礎性信息支撐系統(tǒng)對六個子模塊的協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)閉環(huán)的低碳優(yōu)化調(diào)度。本發(fā)明以基于多元技術集成的低碳調(diào)度信息平臺為支撐，通過融合發(fā)電、配電、用電、調(diào)度等環(huán)節(jié)的智能電網(wǎng)低碳化技術，實現(xiàn)電網(wǎng)閉環(huán)的低碳優(yōu)化調(diào)度。
【專利說明】—種閉環(huán)低碳優(yōu)化調(diào)度方法
[0001]

【技術領域】
本發(fā)明涉及一種閉環(huán)低碳優(yōu)化調(diào)度方法，屬電力調(diào)度【技術領域】。
[0002]

【背景技術】
建設智能電網(wǎng)示范工程的過程實質(zhì)上也是一個各類技術、系統(tǒng)以及裝置的集成與整合過程。隨著多種多樣的分布式電源、無功補償裝置、儲能裝置等可調(diào)資源的接入，傳統(tǒng)的被動配電網(wǎng)正在逐步演變?yōu)橹鲃优潆娋W(wǎng)，而低碳化電網(wǎng)綜合示范工程就是同時集分布式發(fā)電，儲能、主動負荷以及相關控制設備構成，在建立包含多個子模塊的基礎性信息平臺之上，通過各個子模塊的協(xié)調(diào)工作，達到閉環(huán)的低碳優(yōu)化調(diào)度有著十分重要的意義。
[0003]電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的主要目標是在確保電力正常供應的前提下合理利用發(fā)電資源，減少能源消耗和環(huán)境污染，降低發(fā)電總成本，提高發(fā)電廠在電力市場中的競爭力。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運行調(diào)度策略，目標單一，如以投資費用或輸電損失費用等最小為目標，滿足給定約束條件的一種方案，并沒有綜合考慮其它因素，其實就等同于電力系統(tǒng)運行的調(diào)度計劃。在該調(diào)度機制中，談不上調(diào)度的優(yōu)化。面對復雜的市場情況，仍沿用老機制，勢必對電力運行的安全造成危害。在追求單一目標優(yōu)化的基礎上，如何考慮多目標的綜合優(yōu)化，以保證電力系統(tǒng)運行調(diào)度的決策合理，已勢在必行。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)行電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度存在的問題，提出一種閉環(huán)低碳優(yōu)化調(diào)度方法。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案是，本發(fā)明構建包含優(yōu)化調(diào)度、風險預警、微網(wǎng)監(jiān)控、需求偵U、低碳評估和規(guī)劃設計共六個子模塊的基礎性信息支撐系統(tǒng)，通過六個子模塊的協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)閉環(huán)的低碳優(yōu)化調(diào)度。
[0006]優(yōu)化調(diào)度子模塊根據(jù)當前電網(wǎng)運行狀態(tài)，以降低網(wǎng)損為約束條件，提高電網(wǎng)運行效率與安全為目的，綜合電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)分析模型，制定區(qū)域電網(wǎng)運行、光伏發(fā)電系統(tǒng)、電動汽車充放電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度策略，并以此為基礎，進行在線仿真，生成滿足運行需求的電網(wǎng)工況仿真數(shù)據(jù)，包括三相潮流、網(wǎng)損、功率等，并將仿真數(shù)據(jù)提供給風險預警子模塊及低碳評估子模塊。
[0007]風險預警子模塊在接收到優(yōu)化調(diào)度子模塊提交的電網(wǎng)運行工況在線仿真數(shù)據(jù)后進行電網(wǎng)運行風險評估，包括開關、母線和負荷的運行情況同理想模型進行對比，并將評估結果提交至優(yōu)化調(diào)度子模塊。同時風險預警子模根據(jù)當前電網(wǎng)運行狀態(tài)，在線評估區(qū)域內(nèi)全網(wǎng)整體配變、線路、負荷等等的風險情況，并將評估結果提供給規(guī)劃設計子模塊。
[0008]優(yōu)化調(diào)度子模塊收到風險預警子模塊反饋的評估結果后，如果結果為不合格，不能滿足電網(wǎng)安全運行條件，優(yōu)化調(diào)度子模塊需重新制定優(yōu)化調(diào)整策略，并重復上述流程。如果提交結果合格，優(yōu)化調(diào)度子模塊將根據(jù)優(yōu)化調(diào)整策略發(fā)送相應調(diào)整指令至微網(wǎng)監(jiān)控子模塊，調(diào)整微網(wǎng)運行狀態(tài)、光伏發(fā)電量、接入負荷量等，及需求側子模塊，調(diào)整電動汽車充放電狀態(tài)、電流、電壓、功率等。
[0009]微網(wǎng)監(jiān)控子模塊在接收到優(yōu)化調(diào)度子模塊調(diào)整指令后，相應調(diào)整光伏發(fā)電量、儲能裝置和微網(wǎng)運行狀態(tài)，并將運行工況信息回送至優(yōu)化調(diào)度子模塊。
[0010]需求側子模塊在接收到優(yōu)化調(diào)度子模塊調(diào)整指令后，相應調(diào)整電動汽車充放策略，進行電動汽車有序充電控制，并將運行工況信息回送至優(yōu)化調(diào)度子模塊。
[0011]優(yōu)化調(diào)度子模塊把根據(jù)優(yōu)化調(diào)整策略調(diào)整后的電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)提供給低碳評估子模塊。
[0012]低碳評估子模塊根據(jù)當前電網(wǎng)運行狀態(tài)進行碳排放指標及實時線損計算，在接收到優(yōu)化調(diào)度子模塊提交的仿真數(shù)據(jù)后同步進行碳排放指標及線損計算，并形成減碳及降損計算結果；在接收到優(yōu)化調(diào)整后的電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)后再次進行上述計算，最終驗證本次多能源互補的低碳優(yōu)化調(diào)度正確性及減碳效果，并將驗證結果反饋回優(yōu)化調(diào)度子模塊，實現(xiàn)閉環(huán)。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明以基于多元技術集成的低碳調(diào)度信息平臺為支撐，通過融合發(fā)電、配電、用電、調(diào)度等環(huán)節(jié)的智能電網(wǎng)低碳化技術，實現(xiàn)電網(wǎng)閉環(huán)的低碳優(yōu)化調(diào)度。
[0014]本發(fā)明適用于智能電網(wǎng)低碳優(yōu)化調(diào)度。
[0015]

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為本發(fā)明低碳優(yōu)化調(diào)度框圖；
圖中，I表示優(yōu)化調(diào)整后的電網(wǎng)數(shù)據(jù):功率、三相潮流、網(wǎng)損；2表示功率、三相潮流、網(wǎng)損；3表示碳減效果及線損；4表示功率、三相潮流、網(wǎng)損；5表示全網(wǎng)整體風險評估，包括電壓合格率、電網(wǎng)頻率、功率等；6表示微網(wǎng)運行方式、光伏發(fā)電量、電壓等信息；7表示微網(wǎng)并/孤島運行方式、光伏發(fā)電等調(diào)整令；8表示電動汽車充停電、電量等調(diào)整指令；9表示電動汽車充電電流、電壓、功率等；10表示全網(wǎng)整體風險評估，包括電壓合格率、電網(wǎng)頻率、功率坐寸ο

【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明的【具體實施方式】如圖1所示。
[0017]本實施例構建的智能電網(wǎng)基礎性信息支撐平臺，包含優(yōu)化調(diào)度、風險預警、微網(wǎng)監(jiān)控、需求側、低碳評估和規(guī)劃設計共六個子模塊，各模塊功能分別為:
優(yōu)化調(diào)度子模塊通過高效的三相最優(yōu)潮流算法，進行協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度，提高清潔能源的利用率的能力；通過協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度，展示區(qū)域內(nèi)光伏、電動汽車、儲能裝置之間既計及各自特性約束又互為輔助最大化全網(wǎng)效益的優(yōu)化調(diào)度策略；與輸電網(wǎng)電能互為補充，合理控制電壓和功率流向，提高供電可靠性，展示區(qū)域內(nèi)清潔能源供電比；結合碳排放指標，反應調(diào)度策略降低區(qū)域內(nèi)的碳排放總量的情況。
[0018]風險預警模塊能夠評估和可視化展示區(qū)域內(nèi)全網(wǎng)整體風險情況，包括風險等級、總失用戶時間、已停電時間和剩余時間；全區(qū)域內(nèi)的圖表統(tǒng)計，包括全示范區(qū)、所有變電站、當前變電站、當前饋線等；所有變電站、所有饋線的風險信息；并具有快速提供在拓撲圖、地理圖上的定位功能。
[0019]微網(wǎng)監(jiān)控模塊能夠展示對分布式發(fā)電預測和負荷預測結果、分布式電源/儲能/負荷的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略，并能實時制定微網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度和優(yōu)化運行的能量管理策略。
[0020]需求側模塊能夠基于GIS地理信息圖，在地理信息圖中突出顯示電動汽車充電樁分布落點圖標，以曲線、餅圖形式展示電動汽車與電網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化后電網(wǎng)運行改善情況包括削峰量、填谷量、線損降低量等電網(wǎng)數(shù)據(jù)，能夠調(diào)整電動汽車充放策略，進行電動汽車有序充電控制。
[0021]低碳評估模塊能夠進行碳排放動態(tài)監(jiān)視(包括展示配電自動化區(qū)域各節(jié)點、線路實時碳排放指標監(jiān)測；展示配電自動化區(qū)域?qū)崟r碳流展示；展示配電自動化區(qū)域各節(jié)點、線路累計碳排放指標；展示配電自動化區(qū)域用電總負荷、用戶實時碳排放量、用戶碳排放強度；展示配電自動化區(qū)域電源結構明細圖、電網(wǎng)碳排放強度)和低碳效益模擬仿真(包括項目過去態(tài)、現(xiàn)在態(tài)及未來態(tài)配電網(wǎng)結構下降損經(jīng)濟效益評估、低碳效益評估，清潔能源消費比例展示；配電自動化區(qū)域最大減排潛力構成展示)，并能進行實時線損計算。
[0022]規(guī)劃設計模塊提供了低碳城市智能電網(wǎng)規(guī)劃輔助設計功能。
【權利要求】
1.一種閉環(huán)低碳優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述方法通過優(yōu)化調(diào)度、風險預警、微網(wǎng)監(jiān)控、需求側、低碳評估和規(guī)劃設計六個子模塊組成的基礎性信息支撐系統(tǒng)對六個子模塊的協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)閉環(huán)的低碳優(yōu)化調(diào)度； 微網(wǎng)監(jiān)控子模塊向優(yōu)化調(diào)度子模塊發(fā)送微網(wǎng)運行方式、光伏發(fā)電量、電壓信息；需求側子模塊向優(yōu)化調(diào)度子模塊發(fā)送電動汽車充電電流、電壓、功率信息；低碳評估子模塊向優(yōu)化調(diào)度子模塊發(fā)送減碳效果及線損；優(yōu)化調(diào)度子模塊分別向風險預警子模塊和低碳評估子模塊發(fā)送優(yōu)化調(diào)整后的電網(wǎng)功率、三相潮流、網(wǎng)損數(shù)據(jù)信息；風險預警子模塊將全網(wǎng)整體風險評估，包括電壓合格率、電網(wǎng)頻率、功率的結果發(fā)送給優(yōu)化調(diào)度子模塊；風險評估符合要求，則優(yōu)化調(diào)度子模塊向微網(wǎng)監(jiān)控子模塊發(fā)送微網(wǎng)并網(wǎng)或孤島運行方式、光伏發(fā)電調(diào)整令，優(yōu)化調(diào)度子模塊向需求側子模塊發(fā)送電動汽車充停電、電量的調(diào)整指令；風險評估若不符合要求，則優(yōu)化調(diào)度子模塊續(xù)續(xù)優(yōu)化。
2.根據(jù)權利要求1所述一種閉環(huán)低碳優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于， 所述優(yōu)化調(diào)度子模塊，采用高效的三相最優(yōu)潮流算法，用于協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度，展示區(qū)域內(nèi)光伏、電動汽車、儲能裝置之間既計及各自特性約束又互為輔助最大化全網(wǎng)效益的優(yōu)化調(diào)度策略；與輸電網(wǎng)電能互為補充，合理控制電壓和功率流向，提高供電可靠性，展示區(qū)域內(nèi)清潔能源供電比；結合碳排放指標，反應調(diào)度策略降低區(qū)域內(nèi)的碳排放總量的情況； 所述風險預警子模塊，用于評估和可視化展示區(qū)域內(nèi)全網(wǎng)整體風險情況，包括風險等級、總失用戶時間、已停電時間和剩余時間；所有變電站、所有饋線的風險信息，并提供快速在拓撲圖、地理圖定位功能； 所述微網(wǎng)監(jiān)控子模塊，展示對分布式發(fā)電預測和負荷預測結果、分布式電源/儲能/負荷的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略，并實時制定微網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度和優(yōu)化運行的能量管理策略； 所述需求側子模塊，基于GIS地理信息圖，在信息圖上展示電動汽車與電網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化后電網(wǎng)運行改善情況包括削峰量、填谷量、線損降低量電網(wǎng)數(shù)據(jù)，能夠調(diào)整電動汽車充放策略，進行電動汽車有序充電控制； 所述低碳評估子模塊，對碳排放動態(tài)監(jiān)視和低碳效益模擬仿真，并能進行實時線損計算； 所述規(guī)劃設計子模塊，用于提供低碳城市智能電網(wǎng)規(guī)劃輔助設計功能。
【文檔編號】G06Q10/06GK104268668SQ201410454455
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權日:2014年9月9日
【發(fā)明者】李軼鵬, 辛建波 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力科學研究院