一种薄弱电网模块化移动储能时空重组与协同控制方法

本发明涉及配电网运行优化，具体涉及一种薄弱电网模块化移动储能时空重组与协同控制方法。

背景技术：

1、随着高比例新能源的接入与极端自然灾害的频发，薄弱电网在源荷双向波动及故障冲击下面临着严峻的供电可靠性与快速恢复挑战，对现代电网中灵活性调节资源的跨时空动态配置能力提出了全新的要求。传统固定式储能系统受限于固定的地理位置与接入节点，普遍采用静态配置、就地支撑的运行模式，难以应对薄弱电网中源荷资源分布极度不均的问题。当发生跨区域极端故障或局部网络形成孤岛时，固定式储能往往无法跨区驰援，导致关键负荷断电与局部储能资源闲置的矛盾日益凸显。

2、近年来，模块化移动储能系统通过将储能单元与运输载体结合，并在物理空间上构建动态拆分、组合与跨区迁移机制，从而具备了按需动态响应和灵活调配的优势。但是，这种高度灵活的运行方式往往面临由于电网环境复杂多变而导致的时空耦合与决策迟滞问题，且在复杂的跨区调度及重组过程中，储能自身的时空状态演变（如运输耗电）与电网的潮流约束极易产生相互制约。现有的常规移动储能调度方法大多仅聚焦于单一场景下的静态寻优或灾后的被动应急响应，未充分将电网在灾害冲击下的动态拓扑演化以及薄弱电网的状态感知联动机制纳入考量。这使得系统在面对复杂场景时，极易因物理运输调度与电网实际需求割裂，导致时空配置方案无法适应动态拓扑变化，不仅降低了移动储能的利用效率，更难以在常态下的新能源消纳与灾后的故障恢复之间实现灵活平滑的切换。

3、在此背景下，如何综合考虑薄弱电网的动态拓扑特征与跨区联动机制，构建精准的移动储能时空重组与网络约束耦合模型，进而实现模块化移动储能在常态源荷支撑与灾后故障恢复场景下的多目标协同优化控制，有效解决资源分布不均问题以全面提升电网恢复效率与供电可靠性，这成为当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种薄弱电网模块化移动储能时空重组与协同控制方法，以解决传统技术中的不足。它能够在满足弱电网常态消纳与灾后负荷保供需求的同时，极大程度实现储能资源的时空按需重构与跨区精准协同，从而有效缓解薄弱电网源荷分布不均及局部孤岛带来的供电压力，并全面提升复杂极端环境下的故障恢复效率与电网整体供电可靠性。

2、本申请的一个实施例提供了一种薄弱电网模块化移动储能时空重组与协同控制方法，应用于薄弱电网源荷支撑与故障恢复的模块化移动储能系统，所述模块化移动储能系统包括多个模块化移动储能单元，所述方法包括：

3、构建模块化移动储能时空重组模型；

4、构建考虑电网薄弱特征的储能跨区域协同调控模型；

5、构建多目标协同控制目标函数；

6、分别执行所述模块化移动储能时空重组模型、所述储能跨区域协同调控模型以及所述多目标协同控制目标函数的计算操作，得到模块化移动储能系统的最优配置方案及协同控制策略。

7、可选的，所述构建模块化移动储能时空重组模型，包括：

8、分别构建模块化移动储能空间状态与动态拆分/组合模型以及模块化移动储能电量模型，以组合生成模块化移动储能时空重组模型。

9、可选的，所述构建考虑电网薄弱特征的储能跨区域协同调控模型，包括：

10、分别构建灾害状态感知与动态拓扑模型、配电网功率平衡模型以及薄弱电网电压安全模型，以建立电网状态感知、拓扑演化与重组恢复决策联动约束机制组合的储能跨区域协同调控模型。

11、可选的，所述构建多目标协同控制目标函数，包括：

12、构建配电网运行状态灵活切换模型；

13、构建在常态源荷支撑中的第一目标函数；

14、构建在灾后故障恢复中的第二目标函数；

15、通过所述配电网运行状态灵活切换模型、所述第一目标函数以及所述第二目标函数，生成多目标协同控制目标函数。

16、本申请的又一实施例提供了一种薄弱电网模块化移动储能时空重组与协同控制系统，应用于薄弱电网源荷支撑与故障恢复的模块化移动储能系统，所述模块化移动储能系统包括多个模块化移动储能单元，所述系统包括：

17、第一构建模块，用于构建模块化移动储能时空重组模型；

18、第二构建模块，用于构建考虑电网薄弱特征的储能跨区域协同调控模型；

19、第三构建模块，用于构建多目标协同控制目标函数；

20、执行模块，用于分别执行所述模块化移动储能时空重组模型、所述储能跨区域协同调控模型以及所述多目标协同控制目标函数的计算操作，得到模块化移动储能系统的最优配置方案及协同控制策略。

21、可选的，所述第一构建模块，包括：

22、第一构建单元，用于分别构建模块化移动储能空间状态与动态拆分/组合模型以及模块化移动储能电量模型，以组合生成模块化移动储能时空重组模型。

23、可选的，所述第二构建模块，包括：

24、第二构建单元，用于分别构建灾害状态感知与动态拓扑模型、配电网功率平衡模型以及薄弱电网电压安全模型，以建立电网状态感知、拓扑演化与重组恢复决策联动约束机制组合的储能跨区域协同调控模型。

25、可选的，所述第三构建模块，包括：

26、第三构建单元，用于构建配电网运行状态灵活切换模型；

27、第四构建单元，用于构建在常态源荷支撑中的第一目标函数；

28、第五构建单元，用于构建在灾后故障恢复中的第二目标函数；

29、生成单元，用于通过所述配电网运行状态灵活切换模型、所述第一目标函数以及所述第二目标函数，生成多目标协同控制目标函数。

30、本申请的又一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时实现上述任一项所述的方法。

31、本申请的又一实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现上述任一项所述的方法。

32、与现有技术相比，本发明首先构建模块化移动储能时空重组模型，然后构建考虑电网薄弱特征的储能跨区域协同调控模型以及多目标协同控制目标函数；最后分别执行模块化移动储能时空重组模型、储能跨区域协同调控模型以及多目标协同控制目标函数的计算操作，得到模块化移动储能系统的最优配置方案及协同控制策略。它能够在满足弱电网常态消纳与灾后负荷保供需求的同时，极大程度实现储能资源的时空按需重构与跨区精准协同，从而有效缓解薄弱电网源荷分布不均及局部孤岛带来的供电压力，并全面提升复杂极端环境下的故障恢复效率与电网整体供电可靠性。

1.一种薄弱电网模块化移动储能时空重组与协同控制方法，应用于薄弱电网源荷支撑与故障恢复的模块化移动储能系统，所述模块化移动储能系统包括多个模块化移动储能单元，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建模块化移动储能时空重组模型，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建考虑电网薄弱特征的储能跨区域协同调控模型，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述构建多目标协同控制目标函数，包括：

5.一种薄弱电网模块化移动储能时空重组与协同控制系统，应用于薄弱电网源荷支撑与故障恢复的模块化移动储能系统，所述模块化移动储能系统包括多个模块化移动储能单元，其特征在于，所述系统包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一构建模块，包括：

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二构建模块，包括：

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第三构建模块，包括：

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时实现所述权利要求1至4中任一项所述的方法。

10.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述权利要求1至4中任一项所述的方法。