基于D5000的源网荷储系统多元协调调度功能建设方案

原文链接：

https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2021&filename=GYZM202104071&uniplatform=NZKPT&v=eBc_zmd0FBH5ali-4HbBy9USnTh6qbXSL2bHYga3XaKHsqzMIhvBEfWphgNUsbpF

原文来源：知网、《光源与照明》，2021，(04)

笔记作者：贾西贝

1.  What

1）基于优化模型及鲁棒协调控制算法，生成多源协调优化调度策略及方案。

2）通过全时间尺度下的优化协调控制，实现各类电源、负荷与电网的智能互动，整体提升电力系统安全稳定运行能力、资源配置优化能力以及清洁能源消纳能力。

当前电网调度基本采取“源随荷动、只调整集中式发电”的传统调度模式，负荷和储能未纳入调度范畴。随着新能源大规模并网发电，进一步增加了新能源功率、电价等的不确定性，使电网的安全稳定运行面临更大的挑战，传统“源随荷动”的调度模式已难以为继，面临一系列问题。

文章在天津滨海公司现有的D5000系统的基础上，全面建成基于D5000的源网荷储系统多元协调调度功能，通过提升新型能源、用能设备的采集和感知能力，提升分布式电源柔性消纳、发电与负荷精准控制，促进清洁能源消纳，提升电网安全稳定运行水平。

系统体系架构分为决策层、微网协调控制层、设备层，该系统软件功能均部署于决策层，基于D5000系统进行功能扩展。

3.2系统软件功能

1）新能源模块

采集接入示范区域的新型供用能设备相关数据后，进行集中式储能、分布式储能、10kV集中式电源、低压分布式电源、虚拟电厂、柔性负荷等源、网、荷、储一体化协同优化模型扩展。

2）负荷预测模块升级

通过采用E文件格式数据将第三方精准负荷预测模块提供的负荷预测数据接入滨海地调原有D5000系统负荷预测模块，来对原有的预测模块进行改造。

3）新能源发电功率预测

新能源发电功率预测应具备调度端结合数值天气预报等外部数据，对滨海地区全部集中式及分布式新能源场站发电功率预测功能，生成滨海地区电网新能源功率预测数据文件。

4）发电计划

发电计划包括启动、数据获取、出事计划编制及安全约束编制五个环节。

5）AGC

将参与AGC调节的地调调管设备数据在地调层面汇集并与天津市调AGC模块进行数据交互，根据需求优化天津市调AGC程序控制策略，具体优化的核心功能是分别计算实时控制偏差，并将偏差分配给控制区的各个调节象。

3.3系统硬件配置

主站新增硬件部分仅为二区硬件设备，安装于滨海公司调控机房。

3.4源网荷储多源协调模式下的优化模型

3.4.1优化目标公式

在满足网络安全的基础上，实现“地级市-省级-区域级”电网多级协同控制。滨海源网荷储日前计划优化目标为购电费用最低，计算公式如下:

               （1）

T为系统调度期间的时段数；

I为系统机组数；

p(i,t)为机组i在t时的有功功率；

为机组i在t时的购电价格。

3.4.2负荷平衡约束计算公式

由于要保证系统购电价格最低，所以各计划单元成本或报价曲线要采用“凸”的分段线型模型。

1）负荷平衡约束计算公式：

                          （2）

p_d(t)为t时的系统发电口径净负荷。

2）旋转备用约束计算公式：

                        （3）

                         （4）

为机组i在t时的上调旋转备用；

为系统t时的上调旋转备用需求；

为机组i在t时的下调旋转备用；

为系统t时的下调旋转备用需求。

3）调节AGC备用约束计算公式：

                         （5）

                        （6）

为机组i在t时的提供的AGC上调节备用；

为系统t时的提供的AGC上调节备用；

 为机组i在t时的提供的AGC下调节备用；

为系统t时的提供的AGC下调节备用。

4.  Conclusion

本文主要对如何提升电网安全稳定运行水平进行了研究，提出了一种基于D5000的源网荷储系统多元协调调度功能，对新能源模块进行改造。本文详细地介绍了该系统的主要建设方案，利用地调调管设备数据在地调层面汇集并与天津市调AGC模块进行数据交互，从而提高天津电网的安全保障能力。

个人思考感悟如下：

1）坚持绿色低碳发展线路，充分发挥新能源优势，既要经济高质量发展，更要高质量实现“碳达峰”。源网荷储一体化和多能互补发展是电力行业坚持系统观念的内在要求。

2）本文提出了一种基于D5000的源网荷储系统多元协调调度功能，对区域内可再生能源负荷需求开展预测，在保证网络安全的前提下完成调峰调频及备用容量协调控制，实现将设备运行数据传达至决策层。

3）源网荷储系统多元协调调度功能将柔性负荷（电动汽车的充电桩等）、分布式发电纳入电网优化范畴，在信息采集的深度上突破传统调度的约束，采用互联网思维方式，运用大数据技术，是进一步将“智能”电网扩展为源网荷储“智能互动”的多元协调调度控制系统。

原文始发于微信公众号（CTS纵横安全实验室）：基于D5000的源网荷储系统多元协调调度功能建设方案