交直流配电系统的共享储能自适应触发调度方法及系统

本发明涉及配电网调度，尤其涉及一种交直流配电系统的共享储能自适应触发调度方法及系统。

背景技术：

1、随着可再生能源在交直流配电系统中的接入比例不断提高，源侧出力的随机性、波动性以及负荷需求不确定性显著增强，导致配电系统在实际运行过程中容易出现预测功率与实际功率不匹配的问题。尤其是在光伏出力骤降、风电功率突变或局部负荷快速增加等情况下，交直流配电系统可能在短时间内产生突发功率缺额，进而影响系统功率平衡和安全稳定运行。

2、然而，现有交直流配电系统通常依赖日前调度、日内滚动调度等定时间尺度优化方式制定运行计划，该类方法能够在一定程度上修正源荷预测偏差，但其调度周期相对固定，难以及时响应突发性功率缺额事件。

3、发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点和不足：

4、现有交直流配电系统状态感知方法多基于源荷预测、节点电压、线路功率和设备状态进行监测，未考虑日前购电计划与日内滚动需求偏离、共享储能可调用容量及交直流联络通道剩余能力对突发功率缺额识别的影响，难以及时表征各子区缺额风险。

5、现有交直流配电系统调度模型多采用日前或日内定周期滚动优化，未考虑在功率缺额超出常规调节能力时，依据实时状态自适应触发共享储能快速支撑，导致响应滞后。

6、现有交直流配电系统互济支撑策略多依赖联络功率调整或局部储能出力，未考虑共享储能资源、直流网络和换流器的协同调度及跨区域支撑路径动态确定，难以充分发挥多区域互济能力。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种交直流配电系统的共享储能自适应触发调度方法及系统，用于解决现有交直流配电系统在突发功率缺额情况下响应延迟、能量调用模式单一、跨区域功率支撑能力不足以及调度策略难以根据系统运行状态自适应调整的问题。

2、本发明提供一种交直流配电系统的共享储能自适应触发调度方法，包括：

3、s1：构建含分布式新能源发电设备、共享储能装置以及多类型负荷的交直流配电系统拓扑结构；

4、s2：根据交直流配电系统拓扑结构构建交直流配电系统突发功率缺额状态识别与自适应触发判别模型；

5、s3：根据交直流配电系统拓扑结构构建考虑共享储能的交直流配电系统多主体优化调度模型；

6、s4：根据状态识别与自适应触发判别模型和优化调度模型构建考虑突发功率缺额的共享储能资源多阶段动态调度策略；

7、s5：执行多阶段动态调度策略，并根据动态调度策略构建共享储能参与突发功率缺额快速响应的补偿机制，根据调度结果和补偿机制完成交直流配电系统的共享储能自适应触发调度。

8、进一步地，所述状态识别与自适应触发判别模型包括日前优化阶段、日内调整阶段以及状态触发阶段；

9、所述日前优化阶段，基于日前源荷预测数据制定初始运行计划；

10、所述日内调整阶段，基于滚动优化结果实时监测子网功率平衡状态，当检测到突发功率缺额状态并满足自适应触发判别模型的触发判据时，激活事件响应机制；

11、所述状态触发阶段，共享储能依据优化目标动态调整充放电策略，为功率缺额区域提供应急功率支撑。

12、进一步地，突发功率缺额状态为系统功率缺额超过日前计划值的20%，且现有调节能力不足以及时消除该功率缺额的情况。

13、进一步地，自适应触发判别模型的触发判据为：

14、

15、其中，为节点处时段日内购电功率，为节点处时段日前购电功率，为节点处时段突发性功率缺额状态触发判据，当判据值为1时，表示节点处时段触发突发性功率缺额状态，需要激活共享储能的动态快速响应。

16、进一步地，所述优化调度模型计及共享储能参与交直流配电系统的动态响应过程，考虑系统中交流子网、直流环网以及共享储能各主体的运行成本与经济收益，最小化交直流配电系统的运行成本。

17、进一步地，所述考虑共享储能的交直流配电系统多主体优化调度模型的目标函数为：

18、

19、其中，为考虑共享储能的交直流配电系统多主体优化调度模型的目标函数，为交流子网目标函数，为直流环网目标函数，为储能运行成本，为求最小值函数。

20、进一步地，所述考虑共享储能的交直流配电系统多主体优化调度模型的运行约束包括交流子网潮流约束、交流子网功率平衡约束、交流子网与上级主网传输功率约束、交流子网中分布式电源出力约束、交流子网运行安全约束、电压源型变换器运行模型约束以及共享储能的协调约束、荷电状态约束和充放电功率约束。

21、进一步地，所述动态调度策略采用多时间尺度架构，将时序优化与状态触发动态结合；

22、在日前调度阶段基于全体预测数据以经济性为导向优化得到日前主网购电计划、共享储能充放电策略以及联络线交互功率计划，建立日前运行参考点；

23、在日内调度阶段，基于短期预测数据，在日前运行参考点上进行滚动优化；

24、当滚动优化过程中监测到功率偏差超出预设调节裕度，引发突发性功率缺额时，状态触发机制激活共享储能的动态快速响应策略，通过在子网间调配储能资源，恢复系统功率平衡。

25、进一步地，所述补偿机制包括响应决策计算、资源再分配以及经济补偿；

26、所述响应决策计算根据日内滚动优化结果判断系统各节点功率偏差，根据触发判据辨别突发性功率缺额事件的位置和时间，突发性功率缺额状态触发后，系统依据最小功率缺额目标函数计算共享储能最优响应策略；

27、所述资源再分配基于决策结果，调整共享储能对各子网的充放电功率分配，优先满足触发突发性功率缺额事件区域的供需平衡需求；

28、所述经济补偿统计全部触发时段内共享储能补偿前缺额功率和补偿后缺额功率的差值，结合共享储能功率缺额补偿系数计算共享储能的功率缺额补偿。

29、本发明还提供一种交直流配电系统的共享储能自适应触发调度系统，用以执行上述一种交直流配电系统的共享储能自适应触发调度方法，包括：

30、状态感知与缺额识别模块，用于获取各交流子区、直流互联网络、交直流换流器以及共享储能的运行数据，根据日前购电计划、日内滚动购电需求、源荷预测偏差、交直流联络功率和共享储能可调用容量，识别突发功率缺额状态，输出不同子区域的功率缺额风险指标；

31、自适应触发判别模块，用于根据功率缺额风险指标、共享储能剩余容量、交直流联络通道剩余传输能力以及预设触发阈值，判断系统是否存在需要共享储能参与支撑的突发功率缺额事件，并在满足触发条件时生成共享储能自适应触发信号；

32、多阶段协同调度模块，用于执行日前基准调度、日内滚动修正和状态触发响应相结合的优化方法，协调主网购电功率、交直流联络功率和共享储能充放电功率，形成共享储能调度方案；

33、跨区域互济协调模块，用于确定跨区域功率支撑路径，输出共享储能充放电功率、交直流联络功率调整量、跨区域支撑方案及补偿收益结果，并发送至交直流配电系统调度控制终端。

34、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

35、本发明的突发功率缺额状态识别方法，综合考虑日前购电计划、日内滚动购电需求、源荷预测偏差、共享储能可调用容量以及交直流联络通道剩余能力，能够更加准确地识别各交流子区的功率缺额风险，为共享储能触发调用提供可靠判据；

36、本发明的共享储能自适应触发调度方法，将日前基准调度、日内滚动修正与实时触发响应相结合，能够在突发功率缺额超过常规调节能力时，及时生成共享储能快速支撑指令，减少调度响应滞后，提高系统对源荷突变和局部功率缺口的应对能力；

37、本发明的共享储能资源池动态调用与跨区域互济支撑方法，能够在满足交直流网络、电压源型变换器及共享储能运行约束的条件下，动态重构共享储能充放电计划，优先向功率缺额区域提供支撑，提升多交流子区之间的功率互济能力和系统运行可靠性。

38、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。