一种网格间能源协调控制方法

1.本发明涉及一种能源调控领域，尤其涉及一种网格间能源协调控制方法。


背景技术：

2.现有电网中遍布各种形式的新能源和清洁能源，包括：太阳能、风能、燃料电池、电动汽车等等，当这些能源统称为分布式能源。当电网中融入大量的分布式能源后，电网的结构、能量形式、功率流动、信息交换和控制方式的复杂程度将大大增加。因此，如何对各种分布式能源进行智能化管理是实现智能电网的关键技术。
3.例如，一种在中国专利文献上公开的“控制微电网的系统和方法”，其公告号cn101207284a，包括该专利通过连通线控制器较好的实现了大型电网对微电网的控制和管理，然而该控制方法缺少对全网运行的优化分析以及快速计算方式；并且该控制方法没有考虑对错误指令的纠错，造成系统失稳的可能，这种连通线控制器由于网络延迟或阻塞很难实现实时控制，不能够实现电网内能源的全面调控，不易达到电网稳定运行的目的。


技术实现要素：

4.本发明主要解决现有电网中的能源调控方法难以实现电网中能源完全分配的问题；提供一种网格间能源协调控制方法，采用发散且有序的调控方式，将电网中的能源在网格间均匀快速地分配，实现网格间能源的完全分配，防止电网内出现能源分布不均的情况。
5.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括s1：划分网格区域，建立网格间的拓扑结构，建立网格的内部结构；s2：根据网格间拓扑结构和网格的内部结构设置能源传输约束，建立约束机制；s3：根据约束机制协调能源，对能源进行完全分配；通过将多个微网划分在同一网格区域内，能够便于在能源传输时提供基本的传输秩序；此外本方法在网格内和网格间均设置了约束信号和调节机制，能够通过发散式传输方式加快能源传输的速率，并且实现能源的均匀分配。
6.作为优选，所述的s1.1：网格的内部结构包括若干微网与总基站，所述微网设置在沿总基站均匀分布，形成网格的内部结构；每个微网内部均设有存储设施和基站，所述存储设施与总基站内部设有的虚拟储能进行能源交换，所述总基站还设有信息交换模块，所述信息交换模块与微网的基站进行信息交换。
7.作为优选，所述的s1.2：单个的网格周围通过总基站连接若干网格，所述网格均匀排列，形成网格间的拓扑结构；网格间通过总基站进行信息交换和能源交换；每个网格内的微网数量有限，微网围绕着网格内的主基站设置，能够便于将能源均匀地分配给同一网格区域内的微网；并且网格与网格之间的均匀排列也能够为能源传输提供一定秩序性，在能源传输时，每个网格接收能源并将能源通过信号并按照一定顺序继续传输至相邻的网格，提供了能源传输的发散性。
8.作为优选，所述的s2.1：对于网格的内部结构建立约束机制包括以下步骤：s2.1.1：所述能源传输约束包括：内部传输约束信号、内部传输标号和传输完成信号；
s2.1.2：设网格内总基站的内部传输约束信号为n，对网格内的所有微网内的基站设置内部传输标号，依次标为[n0,nn]；s2.1.3：在未完成能源传输时，网格内的总基站发送内部传输约束信号，基站发送内部传输标号，完成网格内的能源传输后，网格内的总基站和基站均发送传输完成信号。
[0009]
作为优选，所述的s2.2：建立网格间的约束机制包括以下步骤：s2.2.1：所述能源传输约束还包括外部传输约束信号和外部传输标号；s2.2.2：对网格的总基站设置外部传输约束信号n，对每个网格的总基站设置外部传输标号，依次标为[n1,nn]；s2.2.3：未完成网格间的能源传输时，网格的总基站发送外部传输约束信号和外部传输标号，完成网格间的能源传输后，网格的总基站发送传输完成信号。
[0010]
作为优选，所述的s3.1：网格内的能源传输包括以下步骤：s3.1.1：能源分配开始时，将能源传输至任意网格的总基站，总基站向网格内微网的基站依次发送内部传输约束信号n，基站将内部传输标号依次传回总基站，总基站根据内部传输标号顺序[n0,nn]依次向微网内部的存储设施传输能源，完成能源传输后的基站向总基站发送传输完成信号；s3.1.2：网格内所有基站均发送传输完成信号后，开始向总基站的虚拟储能传输能源。
[0011]
作为优选，所述的s3.2：网格间的能源传输包括以下步骤：s3.2.1：每个网格的总基站完成虚拟储能的能源传输后，总基站向所有直接连接的相邻网格的总基站发送传输完成信号和外部传输约束信号n；s3.2.2：相邻网格的总基站传回各自总基站的外部传输标号，按照外部传输标号的顺序[n1,nn]依次按照s3.1所述的步骤传输能源，完成一个网格的能源传输后，网格的总基站向相邻网格的总基站发送传输完成信号。
[0012]
作为优选，所述的s3.3：重复步骤s3.2，按照网格向相邻网格发散传输能源的机制依次对拓扑结构中的所有网格进行能源传输，跳过发送传输完成信号的网格，完成能源的完全分配。
[0013]
本发明的有益效果是：1. 本发明的一种网格间能源协调控制方法通过对网格内和网格间分别建立能源调节的约束机制，有效实现电网中能源的均匀、合理分布，能够防止电网中出现单个网格或微网无法分配到能源的问题出现。
[0014]
2. 本发明的一种网格间能源协调控制方法将能源通过发散传输的方式，使其在电网中呈网状快速传输，并且在能源传输过程中建立完整的约束机制，能够有效分辨已分配能源的网格与未分配能源的网格，大大提升了电网中能源的传输效率。
附图说明
[0015]
图1是本发明的一种网格间能源协调控制方法示意图。
具体实施方式
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下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
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实施例：本实施例的一种网格间能源协调控制方法，如图1所示，包括以下步骤：划分网格区域，建立网格间的拓扑结构，建立网格的内部结构（1）网格的内部结构包括若干微网与总基站，所述微网设置在沿总基站均匀分布，
形成网格的内部结构；每个微网内部均设有存储设施和基站，其中存储设施与总基站内部设有的虚拟储能进行能源交换，总基站还设有信息交换模块，信息交换模块与微网的基站进行信息交换；（2）单个的网格周围通过总基站连接若干网格，网格均匀排列，形成网格间的拓扑结构；网格间通过总基站进行信息交换和能源交换。
[0018]
2、根据网格间拓扑结构和网格的内部结构设置能源传输约束，建立约束机制（1）对于网格的内部结构建立约束机制包括以下步骤：（1-1）能源传输约束包括：内部传输约束信号、内部传输标号和传输完成信号；（1-2）设网格内总基站的内部传输约束信号为n，对网格内的所有微网内的基站设置内部传输标号，依次标为[n0,nn]；（1-3）在未完成能源传输时，网格内的总基站发送内部传输约束信号，基站发送内部传输标号，完成网格内的能源传输后，网格内的总基站和基站均发送传输完成信号。
[0019]
（2）建立网格间的约束机制包括以下步骤：（2-1）能源传输约束还包括外部传输约束信号和外部传输标号；（2-2）对网格的总基站设置外部传输约束信号n，对每个网格的总基站设置外部传输标号，依次标为[n1,nn]；（2-3）未完成网格间的能源传输时，网格的总基站发送外部传输约束信号和外部传输标号，完成网格间的能源传输后，网格的总基站发送传输完成信号。
[0020]
3、根据约束机制协调能源，对能源进行完全分配（1）网格内的能源传输包括以下步骤：（1-1）能源分配开始时，将能源传输至任意网格的总基站，总基站向网格内微网的基站依次发送内部传输约束信号n，基站将内部传输标号依次传回总基站，总基站根据内部传输标号顺序[n0,nn]依次向微网内部的存储设施传输能源，完成能源传输后的基站向总基站发送传输完成信号；（1-2）网格内所有基站均发送传输完成信号后，开始向总基站的虚拟储能传输能源。
[0021]
（2）网格间的能源传输包括以下步骤：（2-1）每个网格的总基站完成虚拟储能的能源传输后，总基站向所有直接连接的相邻网格的总基站发送传输完成信号和外部传输约束信号n；（2-3）相邻网格的总基站传回各自总基站的外部传输标号，按照外部传输标号的顺序[n1,nn]依次按照（1）中所述的步骤传输能源，完成一个网格的能源传输后，网格的总基站向相邻网格的总基站发送传输完成信号。
[0022]
（3）重复步骤（2），按照网格向相邻网格发散传输能源的机制依次对拓扑结构中的所有网格进行能源传输，跳过发送传输完成信号的网格，完成能源的完全分配。
[0023]
应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。