分布式光储集群的有功功率调度方法和配电网测控设备

1.本技术涉及配电网技术领域，特别涉及一种分布式光储集群的有功功率调度方法和配电网测控设备。


背景技术：

2.随着智能电网以及可再生能源发电技术的大力发展，光伏发电在电力系统中的应用日益增加。光伏发电技术具有随机性、间歇性等特点，由于电网对光伏有功功率的消纳能力有限，易发生弃光问题，因此光伏装置大多同时配备储能装置，以稳定光储系统出力，并通过削峰填谷降低反向潮流引起的各种问题。
3.单户安装的光伏装置发电模式多为“自发自用，余电上网”，由于户用负荷随机性较强，馈送至电网的电量受到光照、气候、负荷等多重因素的影响。为了稳定光伏出力，降低对电网的冲击，配备有储能装置的光储装置逐步得到应用。光储装置可根据光伏、储能、电网状态等选择不同的工作模式，可独立运行，也可并网运行，具备较强的电网适应性。但是当前大规模采用的户用光伏装置不接受电网调度，导致弃光现象严重，能源利用率下降。不受调度的光储装置将随机性和间歇性的反向潮流馈入电网，使配网末端电压越限问题突出，极大影响了电网的稳定性，使上级电网进行功率调度时准确性下降。
4.此外，相关技术并没有充分考虑户用小功率光伏装置的集群大量并网对电网有功功率调度产生的偏差，将光伏电站和储能装置结合为一个整体对外出力，使电网调度中心不具备对这两种装置分别调度的能力。因此，亟需一种能够灵活调度的高准确性的功率调度方法。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种分布式光储集群的有功功率调度方法和配电网测控设备，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
6.本技术实施例的第一方面，公开了一种分布式光储集群的有功功率调度方法，所述方法包括：
7.获取配电网下发的有功功率调度值和光储集群的有功功率，所述光储集群包括：储能装置、光伏电站、户用光储装置、户用不可控光伏装置；
8.将所述有功功率调度值和所述光储集群的有功功率进行比较，根据比较结果确定调度策略，所述调度策略包括：不进行功率调度、功率下调策略和功率上调策略；
9.根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度。
10.可选地，所述将所述有功功率调度值和所述光储集群的有功功率进行比较，根据比较结果确定调度策略，包括：
11.在所述有功功率调度值与所述光储集群的有功功率的功率差值等于的0情况下，不进行功率调度；
12.在所述有功功率调度值与所述光储集群的有功功率的功率差值大于的0情况下，执行功率下调策略，以将所述配电网中的电量调度到所述光储集群中进行储存；
13.在所述有功功率调度值与所述光储集群的有功功率的功率差值小于的0情况下，执行功率上调策略，以调度所述光储集群输出电量到所述配电网。
14.可选地，在所述调度策略为功率下调策略的情况下；根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度，包括：
15.判断所述功率差值是否大于第一设定死区正值，在所述功率差值不大于所述设定死区正值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第一设定死区正值的情况下，将所述功率差值和所述储能装置的总最大有功功率增量进行比较；
16.在所述功率差值小于所述储能装置的总最大有功功率增量的情况下，将储能装置分配的总有功功率按照soc折算值进行比例分配到各储能装置；
17.在所述功率差值大于所述储能装置的总最大有功功率增量的情况下，将所述储能装置分配的总有功功率按照额定功率分配到所述各储能装置，并将所述功率差值与所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率增量之和进行比较，根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度。
18.可选地，所述根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度，包括：
19.在所述功率差值小于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率增量之和的情况下，判断所述功率差值是否大于第二设定死区正值，在所述功率差值不大于所述第二设定死区正值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第二设定死区正值的情况下，将光伏电站分配的总有功功率按照有功余量分配到各光伏电站；
20.在所述功率差值大于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率增量之和的情况下，将所述光伏电站分配的总有功功率按照额定功率分配到所述各光伏电站，并将所述功率差值与所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的总最大有功功率增量之和进行比较，根据比较结果对所述户用光储装置的有功功率进行调度。
21.可选地，所述根据比较结果对所述户用光储装置的有功功率进行调度，包括：
22.在所述功率差值小于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率增量之和的情况下，判断所述功率差值是否大于第三设定死区正值，在所述功率差值不大于所述第三设定死区正值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第三设定死区正值的情况下，将户用光储装置分配的总有功功率按照有功余量分配到各户用光储装置；
23.在所述功率差值大于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率增量之和的情况下，将所述户用光储装置分配的总有功功率按最大有功功率分配所述各户用光储装置。
24.可选地，在所述调度策略为功率上调策略的情况下；根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度，包括：
25.判断所述功率差值是否小于第一设定死区负值，在所述功率差值不小于所述第一设定死区负值的情况下，不进行功率调度，在所述功率差值小于所述第一设定死区负值的
情况下，将所述功率差值的绝对值和所述储能装置的总最大有功功率减量进行比较；
26.在所述功率差值的绝对值小于所述储能装置的总最大有功功率减量的情况下，储能装置按照soc折算值进行比例输出功率；
27.在所述功率差值的绝对值大于所述储能装置的总最大有功功率减量的情况下，所述储能装置停机，并将所述功率差值的绝对值与所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率减量之和进行比较，根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度。
28.可选地，所述根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度，包括：
29.在所述功率差值的绝对值小于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率减量之和的情况下，判断所述功率差值的绝对值是否大于第二设定死区负值的绝对值，在所述功率差值不大于所述第二设定死区负值的绝对值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第二设定死区负值的绝对值的情况下，调减光伏电站输出有功功率；
30.在所述功率差值的绝对值大于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率减量之和的情况下，所述光伏电站停机，并将所述功率差值的绝对值与所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率减量之和进行比较，根据比较结果对所述户用光储装的有功功率进行调度。
31.可选地，所述根据比较结果对所述户用光储装的有功功率进行调度，包括：
32.在所述功率差值的绝对值小于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率减量之和的情况下，结束功率调度；
33.在所述功率差值的绝对值大于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率减量之和的情况下，所述户用光储装置停机。
34.本技术实施例的第二方面，公开了一种配电网测控设备，用于执行本技术实施例第一方面所述的分布式光储集群的有功功率调度方法，所述配电网测控设备包括：
35.测控装置，所述测控装置位于所述配电网变压器低压侧，所述测控装置用于接收所述配电网下发的有功功率调度值；
36.光储集群，所述光储集群包括储能装置、光伏电站、户用光储装置、户用不可控光伏装置，所述储能装置、所述光伏电站、所述户用光储装置、所述户用不可控光伏装置分别通过低压母线与所述测控装置连接。
37.本技术实施例的第三方面，公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如本技术实施例第一方面所述的分布式光储集群的有功功率调度方法。
38.本技术实施例包括以下优点：
39.在本技术实施例中，根据光储集群各类光伏、储能装置的功能特点，采用分类分步的光储集群有功功率调度方式。通过将配电网下发的有功功率调度值和光储集群的有功功率进行比较，以确定调度策略，并根据确定的调度策略和有功功率调度值，按照储能装置、光伏电站和户用光储装置的调度顺序，对光储集群中各装置的有功功率进行调度，进而实现对光储集群内各装置有功功率的可靠调度，降低了弃光伏光率。并且，通过对光储集群中光伏电站、储能装置等进行直接调度控制，打破了传统调度方式下光伏电站与储能装置进行一体化调度的壁垒，将负荷预测环节交由电网调度中心处理，使得有功功率的调度操作更精确可靠。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1是本技术实施例提供的一种分布式光储集群的有功功率调度方法的步骤流程图；
42.图2是本技术实施例提供的一种各装置有功功率分配方式示意图；
43.图3是本技术实施例提供的一种光储集群的有功功率调度流程图；
44.图4是本技术实施例提供的一种配电网测控设备的结构示意图；
45.图5是本技术实施例提供的一种光储集群并网结构示意图。
具体实施方式
46.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
47.参照图1所示，图1示出了本技术实施例提供的一种分布式光储集群的有功功率调度方法的步骤流程图。如图1所示，本技术实施例提供的一种分布式光储集群的有功功率调度方法具体包括步骤s110和步骤s130：
48.步骤s110：获取配电网下发的有功功率调度值和光储集群的有功功率，所述光储集群包括：储能装置、光伏电站、户用光储装置、户用不可控光伏装置。
49.本技术实施例中，针对配电网变压器台区下光储集群中的光伏电站、蓄电池类储能装置、户用光储装置与户用不可控光伏装置的有功功率进行调度。其中，光伏电站、蓄电池类储能装置为大功率装置，其额定有功功率一般在30kw及以上，户用光储装置与户用不可控光伏装置为小功率装置，其额定有功功率一般在3kw-5kw之间。
50.其中，有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)。光储集群的有功功率包括：各储能装置当前有功功率、各光伏电站当前有功功率、各户用可控光储装置当前有功功率、各户用不可控光伏装置当前有功功率。具体表示为：
[0051][0052]
其中，表示储能装置当前有功功率，表示光伏电站当前有功功率，表示户用可控光储装置当前有功功率，表示户用不可控光伏装置当前有功功率。
[0053]
在配电网变压器低压侧并网点处接入搭载有相应的测控装置，利用测控装置接收
配电网下发的有功功率调度值，进而利于该有功功率调度值对光储集群中的各装置的有功功率进行调度，以实现对配电的功率进行调整。图2为各装置有功功率的分配方式，配电网下发的有功功率调度值需要分配给储能装置、光伏电站、户用光储装置和户用不可控光伏装置。
[0054]
步骤s120：将所述有功功率调度值和所述光储集群的有功功率进行比较，根据比较结果确定调度策略，所述调度策略包括：不进行功率调度、功率下调策略和功率上调策略。
[0055]
本技术实施例中，功率下调策略是指将配电网的电量调度到光储集群进行储存，以降低配电网中功率；功率上调是指从光储集群中释放电量到配电网，以增大配电网中的功率。通过将配电网下发的有功功率和光储集群的有功功率进行比较，根据比较结果确定调度策略，以便于后续步骤中基于不同的调度策略进行功率调度以使配电网的功率保持稳定。
[0056]
具体地，所述将所述有功功率调度值和所述光储集群的有功功率进行比较，根据比较结果确定调度策略，包括：在所述有功功率调度值与所述光储集群的有功功率的功率差值等于0的情况下，不进行功率调度；在所述有功功率调度值与所述光储集群的有功功率的功率差值大于0的情况下，执行功率下调策略，以将所述配电网中的电量调度到所述光储集群中进行储存；在所述有功功率调度值与所述光储集群的有功功率的功率差值小于0的情况下，执行功率上调策略，以调度所述光储集群输出电量到所述配电网。
[0057]
本技术实施例中，功率差值是指有功功率调度值p
total
减去光储集群的有功功率p
present
的结果，即功率差值δp表示为：
[0058]
δp＝p
total-p
present
[0059]
功率差值大于0表示配电网提供的有功功率大于光储集群中各装置消耗的有功功率，为了保证配电网的功率保持稳定，将多余电量调度到光储集群进行储存。功率差值小于0表示配电网提供的有功功率小于光储集群中各装置消耗的有功功率，为了保证配电网的功率保持稳定，需要从光储集群中各装置释放电量到配电网。
[0060]
步骤s130：根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度。
[0061]
本技术实施例中，根据光储集群各类光伏、储能装置的功能特点，采用分类分步直接光储集群有功功率调度方式，按照储能装置、光伏电站和户用光储装置的顺序依次进行功率调度，并且考虑到户用不可控光伏装置有功功率较小，因此户用不可控光伏装置不进行调度。由于是采用分类分步的直接调度方式，使得有功功率的调度操作更精确可靠。
[0062]
在一种可选的实施例中，在所述调度策略为功率下调策略的情况下；根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度，包括步骤a1至步骤a7：
[0063]
步骤a1：判断所述功率差值是否大于第一设定死区正值，在所述功率差值不大于所述设定死区正值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第一设定死区正值的情况下，将所述功率差值和所述储能装置的总最大有功功率增量进行比较，进而根据比较结果确定执行步骤a2或执行步骤a3。
[0064]
本技术实施例中，第一设定死区正值为根据储能装置的soc值设置的功率调度死
区，该第一设定死区正值的大小和储能装置功率调度的精度有关，在功率差值不大于第一设定死区正值的情况下，储能装置不具备调节控制能力，此时直接结束功率调度。只有在功率差值大于第一设定死区正值的情况下，储能装置功率调度才起作用。在储能装置功率调度起作用时，通过将功率差值和储能装置的总最大有功功率增量进行比较，根据比较结果确定执行步骤a2或步骤a3。
[0065]
其中，储能装置的总最大有功功率增量，是指光储集群中各储能装置最大有功功率增量之和，每个储能装置最大有功功率增量为该储能装置的额定有功功率减去当前有功功率。具体地，储能装置的总最大有功功率增量δpe表示为：
[0066][0067]
其中，p
eri
为第i个储能装置的额定有功功率，p
ei
为第i个储能装置的当前有功功率。
[0068]
步骤a2：在所述功率差值小于所述储能装置的总最大有功功率增量的情况下，将储能装置分配的总有功功率按照soc折算值进行比例分配到各储能装置。
[0069]
本技术实施例中，功率差值小于储能装置的总最大有功功率增量，说明此时配电网的有功功率在满足光储集群正常消耗的情况下，仅调度储能装置就能实现对配电网的功率下调。其中，储能装置分配的总有功功率，是指配电网下发的有功功率调度值除去光伏电站、户用光储装置、户用不可控光伏装置消耗的有功功率后剩余的有功功率。具体地，储能装置分配的总有功功率p1表示为：
[0070][0071]
其中，∑p
si
为光伏电站的有功功率，∑p
phi
为户用光储装置的有功功率，∑p
pbi
为户用不可控光伏装置的有功功率。
[0072]
通过将各储能装置的额定有功功率以某一定值为基准进行标准化，得到各储能装置的折算系数，进而结合各储能装置的soc值占储能装置总soc值的比例，计算出对各储能装置的有功功率调度值，具体表示为：
[0073][0074]
其中，p’ei
为第i个储能装置的有功功率调度值，ωi为第i个储能装置的折算系数，soci为第i个储能装置的soc值。
[0075]
本技术实施例中，储能装置依据各自soc折算值进行功率调度，使额定有功功率相近的储能装置具有相似的soc值，有效减少设因触及边界工作状态而停止运行的情况，进而达到在常规工况下电网调度中心对各储能装置可控的目的。
[0076]
步骤a3：在所述功率差值大于所述储能装置的总最大有功功率增量的情况下，将所述储能装置分配的总有功功率按照额定功率分配到所述各储能装置，并将所述功率差值与所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率增量之和进行比较，根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度。
[0077]
本技术实施例中，功率差值大于储能装置的总最大有功功率增量，说明此时配电
网的有功功率在满足光储集群正常消耗的情况下，需要调度储能装置以外的其他装置(光伏电站)才能实现对配电网的功率下调。由于是优先对储能装置的功率进行调度，因此各储能装置的有功功率按照额定功率分配，即pe'i＝p
eri
，而光伏电站的调取方式，需要根据功率差值与储能装置和光伏电站的总最大有功功率增量之和的比较结果而确定。
[0078]
具体地，光伏电站的总最大有功功率增量，是指光储集群中各光伏电站最大有功功率增量之和，每个光伏电站最大有功功率增量为该光伏电站在当前环境状态下可输出最大有功功率减去当前有功功率，光伏电站的总最大有功功率增量δps表示为：
[0079][0080]
其中，p
sri
为第i个光伏电站在当前环境状态下可输出最大有功功率，p
si
为第i个光伏电站当前有功功率。
[0081]
进而，储能装置和光伏电站的总最大有功功率增量之和为δpe+δps。根据功率差值与储能装置和光伏电站的总最大有功功率增量之和的比较结果确定执行步骤a4或执行步骤a5。
[0082]
步骤a4：在所述功率差值小于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率增量之和的情况下，判断所述功率差值是否大于第二设定死区正值，在所述功率差值不大于所述第二设定死区正值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第二设定死区正值的情况下，将光伏电站分配的总有功功率按照有功余量分配到各光伏电站。
[0083]
本技术实施例中，功率差值小于储能装置和光伏电站的总最大有功功率增量之和，说明此时配电网的有功功率在满足光储集群正常消耗的情况下，仅需调度储能装置和光伏电站就是实现配电网的功率调整。在具体实施时，还需要判断功率差值是否在第二设定死区正值，其中，第二设定死区正值是根据第一设定死区正值和储能装置的总最大有功功率增量δpe计算得到的，具体地，第二设定死区正值＝δpe+第一设定死区正值。当在功率差值不大于第二设定死区正值时，光伏电站不具备调节控制能力，此时不对光伏电站的功率进行调度。只有在功率差值大于第二设定死区正值的情况下，光伏电站功率调度才起有作用，由于各光伏电站内部可对各光伏阵列分别下指令调度，所以光伏电站具有一定的有功功率调节能力，此时将光伏电站分配的总有功功率按照有功余量分配到各光伏电站。
[0084]
其中，光伏电站分配的总有功功率，是指配电网下发的有功功率调度值除去储能装置、光伏电站、户用光储装置、户用不可控光伏装置消耗的有功功率后剩余的有功功率。具体地，光伏电站分配的总有功功率p2表示为：
[0085]
p2＝p
potal-∑p
ei-∑p
si-∑p
phi-∑p
pbi
[0086]
其中，∑p
ei
为储能装置的有功功率，此时储能装置的有功功率等于额定的有功功率，∑p
si
为光伏电站当前有功功率，∑p
phi
为户用光储装置的有功功率，∑p
pbi
为户用不可控光伏装置的有功功率。
[0087]
进而，各光伏电站分配有功功率增量为：
[0088][0089]
其中，p
sri
为第i个光伏电站在当前环境状态下可输出最大有功功率，p
si
为第i个光
伏电站当前有功功率，δps为光伏电站的总最大有功功率增量。
[0090]
步骤a5：在所述功率差值大于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率增量之和的情况下，将所述光伏电站分配的总有功功率按照额定功率分配到所述各光伏电站，并将所述功率差值与所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的总最大有功功率增量之和进行比较，根据比较结果对所述户用光储装置的有功功率进行调度。
[0091]
本技术实施例中，功率差值大于储能装置和光伏电站的总最大有功功率增量之和，说明此时配电网的有功功率在满足光储集群正常消耗的情况下，除了调度储能装置、光伏电站，还需要调度其他的装置(户用光储装置)才能实现配电网的功率调整。由于是优先对光伏电站的功率进行调度，因此光伏电站的有功功率按照额定功率分配，即ps'i＝δp
sri
+p
si
，而户用光储装置的有功功率根据功率差值与储能装置、光伏电站和户用光储装置的总最大有功功率增量之和的比较结果进行调度。
[0092]
具体地，户用光储装置的总最大有功功率增量，是指光储集群中各户用光储装置最大有功功率增量之和，每个户用光储装置最大有功功率增量为该户用光储装置在当前环境状态下可输出最大有功功率减去当前有功功率，户用光储装置的总最大有功功率增量δph表示为：
[0093][0094]
其中，p
hri
为第i个户用光储装置在当前环境状态下可输出最大有功功率，p
hi
为第i个户用光储装置当前有功功率。
[0095]
进而，储能装置、光伏电站和户用光储装置的总最大有功功率增量之和为δpe+δps+δph。根据比较结果确定执行步骤a6或执行步骤a7。
[0096]
步骤a6：在所述功率差值小于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率增量之和的情况下，判断所述功率差值是否大于第三设定死区正值，在所述功率差值不大于所述第三设定死区正值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第三设定死区正值的情况下，将户用光储装置分配的总有功功率按照有功余量分配到各户用光储装置。
[0097]
本技术实施例中，第三设定死区正值是根据第一设定死区正值、储能装置的总最大有功功率增量δpe、光伏电站的总最大有功功率增量δps计算得到的，具体地，第三设定死区正值＝δpe+δps+第一设定死区正值。当在功率差值不大于第三设定死区正值时，户用光储装置不具备调节控制能力，此时不对户用光储装置的功率进行调度。只有在功率差值大于第三设定死区正值的情况下，户用光储装置才起有作用，此时将户用光储装置分配的总有功功率按照有功余量分配到各户用光储装置。其中，户用光储装置分配的总有功功率，是指配电网下发的有功功率调度值除去储能装置、光伏电站、户用光储装置、户用不可控光伏装置消耗的有功功率后剩余的有功功率。具体地，户用光储装置分配的总有功功率p3表示为：
[0098]
p3＝p
potal-∑p
ei-∑p
si-∑p
phi-∑p
pbi
[0099]
其中，∑p
ei
为储能装置的有功功率，此时储能装置的有功功率等于额定的有功功率，∑p
si
为光伏电站当前有功功率，此时光伏电站当前有功功率等于额定的有功功率，∑
p
phi
为户用光储装置的有功功率，∑p
pbi
为户用不可控光伏装置的有功功率。
[0100]
进而，各户用光储装置分配有功功率增量为：
[0101][0102]
其中，p
hri
为第i个户用光储装置在当前环境状态下可输出最大有功功率，p
hi
为第i个户用光储装置当前有功功率，δph为户用光储装置的总最大有功功率增量。
[0103]
步骤a7：在所述功率差值大于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率增量之和的情况下，将所述户用光储装置分配的总有功功率按最大有功功率分配所述各户用光储装置。
[0104]
本技术实施例中，此时配电网的有功功率满足光储集群中各户用光储装置额定额定功率调度需求，进而将户用光储装置分配的总有功功率按照最大有功功率分配所述各户用光储装置，即p’hi
＝δp
hri
。
[0105]
本技术实施例中，在所述调度策略为功率下调策略的情况下，根据配电网有功功率调度值的大小，依次按照各装置的功率调度顺序进行灵活调度，打破了传统调度方式下光伏电站与储能装置进行一体化调度的壁垒，将负荷预测环节交由电网调度中心处理，使得有功功率的调度操作更精确可靠。
[0106]
在一种可选的实施例中，在所述调度策略为功率上调策略的情况下；根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度，包括步骤b1至步骤b7：
[0107]
步骤b1：判断所述功率差值是否小于第一设定死区负值，在所述功率差值不小于所述第一设定死区负值的情况下，不进行功率调度，在所述功率差值小于所述第一设定死区负值的情况下，将所述功率差值的绝对值和所述储能装置的总最大有功功率减量进行比较。
[0108]
本技术实施例中，第一设定死区负值为根据储能装置的soc值设置的功率调度死区，该第一设定死区负值的大小和储能装置功率调度的精度有关，在功率差值不小于第一设定死区负值的情况下，储能装置不具备调节控制能力，此时结束功率调度。只有在功率差值大小第一设定死区负值的情况下，储能装置功率调度才起作用。在储能装置功率调度起有作用时，通过将功率差值的绝对值和储能装置的总最大有功功率减量进行比较，以根据比较结果确定执行步骤b2或执行步骤b3。
[0109]
其中，储能装置的总最大有功功率减量，是指光储集群中各储能装置最大有功功率减量之和。具体地，储能装置的总最大有功功率减量δpe表示为：
[0110][0111]
步骤b2：在所述功率差值的绝对值小于所述储能装置的总最大有功功率减量的情况下，储能装置按照soc折算值进行比例输出功率。
[0112]
本技术实施例中，功率差值的绝对值小于储能装置的总最大有功功率减量，说明仅调用储能装置输入电量到配电系统，就能满足配电网的功率上调需求。此时各储能装置按照soc折算值输出配电网所需要的功率。进而使得额定有功功率相近的储能装置具有相
似的soc值，有效减少设因触及边界工作状态而停止运行的情况。
[0113]
步骤b3：在所述功率差值的绝对值大于所述储能装置的总最大有功功率减量的情况下，所述储能装置停机，并将所述功率差值的绝对值与所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率减量之和进行比较，根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度。
[0114]
本技术实施例中，功率差值的绝对值大于储能装置的总最大有功功率减量，说明仅调用储能装置输出电量到配电系统，无法满足配电网的功率上调需求，进而将储能装置停机，即此时储能装置有功功率调度值p’ei
＝0。并利用光伏电站输出电量到配电系统以实现功率上调。光伏电站的有功功率调度方式根据功率差值的绝对值与储能装置和光伏电站的总最大有功功率减量之和比较结果来确定。
[0115]
其中，光伏电站的总最大有功功率减量，是指光储集群中各光伏电站最大有功功率减量之和，光伏电站的总最大有功功率减量δps表示为：
[0116][0117]
进而，储能装置和光伏电站的总最大有功功率减量之和为δpe+δps。根据功率差值与储能装置和光伏电站的总最大有功功率减量之和的比较结果确定执行步骤b4或执行步骤b5。
[0118]
步骤b4：在所述功率差值的绝对值小于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率减量之和的情况下，判断所述功率差值的绝对值是否大于第二设定死区负值的绝对值，在所述功率差值不大于所述第二设定死区负值的绝对值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第二设定死区负值的绝对值的情况下，调减光伏电站输出有功功率。
[0119]
本技术实施例中，功率差值的绝对值小于储能装置和光伏电站的总最大有功功率减量之和，说明调用光伏电站输入电量到配电系统，就能满足配电网的功率上调需求。其中，第二设定死区负值的绝对值是根据第一设定死区负值和储能装置的总最大有功功率减量δpe计算得到的，具体地，第二设定死区负值的绝对值＝δpe+第一设定死区负值的绝对值。当在功率差值的绝对值不大于第二设定死区负值的绝对值时，光伏电站不具备调节控制能力，此时不进行功率调度。只有在功率差值大于第二设定死区负值的绝对值的情况下，调减光伏电站输出有功功率。
[0120]
具体地，对光伏电站输出的总有功功率减量为电网下发的有功功率调度值减去储能装置当前有功功率、光伏电站前有功功率、户用光储前有功功率和户用不可控光伏有功功率，即光伏电站输出的总有功功率减量表示为：
[0121]
p4＝p
potal-∑p
ei-∑p
si-∑p
phi-∑p
pbi
[0122]
其中，∑p
ei
为储能装置的有功功率，∑p
si
为光伏电站当前有功功率，∑p
phi
为户用光储装置的有功功率，∑p
pbi
为户用不可控光伏装置的有功功率。
[0123]
进而各光伏电站分配有功功率减量δp
si
表示为：
[0124][0125]
因此，调减光伏电站输出有功功率为：
[0126][0127]
步骤b5：在所述功率差值的绝对值大于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率减量之和的情况下，所述光伏电站停机，并将所述功率差值的绝对值与所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率减量之和进行比较，根据比较结果对所述户用光储装的有功功率进行调度。
[0128]
本技术实施例中，功率差值的绝对值大于储能装置和光伏电站的总最大有功功率减量之和，说明调用光伏电站输出电量到配电系统，无法满足配电网的功率上调需求，进而将光伏电站停机，即此时光伏电站停机有功功率调度值p’si
＝0。并利用户用光储装置输出电量到配电系统以实现功率上调，户用光储装置的有功功率调度方式根据功率差值的绝对值与储能装置、光伏电站以及户用光储装置的总最大有功功率减量之和的比较结果来确定。
[0129]
具体地，户用光储装置的总最大有功功率减量，是指光储集群中各户用光储装置最大有功功率减量之和，户用光储装置的总最大有功功率增量δph表示为：
[0130][0131]
其中，p
hi
为第i个户用光储装置当前有功功率。储能装置、光伏电站和户用光储装置的总最大有功功率减量之和为δpe+δps+δph，根据比较结果确定执行步骤b6或执行步骤b7。
[0132]
步骤b6：在所述功率差值的绝对值小于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率减量之和的情况下，结束功率调度。
[0133]
本技术实施例中，此时可利用户用光储装置输出功率以对配电网的功率进行上调，完成配电网功率上调后，结束功率调度。
[0134]
步骤b7：在所述功率差值的绝对值大于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率减量之和的情况下，所述户用光储装置停机。
[0135]
本技术实施例中，此时用户用光储装置输出功率不满足配电网功率上调所需的功率，因此将户用光储装置停机，不进行功率调度。
[0136]
需要说明的是，由于各光伏电站内部可对各光伏阵列分别下指令调度，所以光伏电站具有一定的有功功率调节能力，因此光伏电站设置按输出功率余量比例调减。而针对小功率光储装置(如用户用光储装置)对配电网等效为一个整体，调减有功功率能力较弱，故小功率光储装置可不设置按输出功率余量比例调减的操作环节。
[0137]
图3示意出了本实施例提供的一种光储集群的有功功率调度流程图，首先，将有功功率调度值p
total
与光储集群的有功功率p
present
进行比较。当δp＝p
total-p
present
》0时，进入功率下调策略分支，当δp＝p
total-p
present
《0时进入功率上调策略分支，当δp＝p
total-p
present
＝0时结束操作，不进行功率调度。
[0138]
(1)功率下调策略分支：
[0139]
步骤c1：判断是否δp＞第一设定死区正值，若不满足δp＞第一设定死区正值则结束操作；若满足δp＞设定第一死区正值则判断δp与δpe的关系，并执行步骤c2或步骤c3。
[0140]
步骤c2：当不满足δp＞δpe时，储能装置按照soc折算值进行比例分配，之后结束操作。
[0141]
步骤c3：当满足δp＞δpe时，各储能装置按照额定功率输出，之后判断δp与δpe+δps的关系，并执行步骤c4或步骤c5。
[0142]
步骤c4：当不满足δp＞δpe+δps时，判断是否满足δp＞δpe+第一设定死区正值，若不满足δp＞δpe+第一设定死区正值，则结束操作；满足δp＞δpe+第一设定死区正值，则光伏电站按余量分配，之后结束操作。
[0143]
步骤c5：当满足δp＞δpe+δps时，各光伏电站按照当前可支持的最大功率输出，之后判断δp与δpe+δps+δph的关系，并执行步骤c6或步骤c7。
[0144]
步骤c6：当不满足δpe+δps+δph时，判断是否满足δp＞δpe+δps+第一设定死区正值，若不满足δp＞δpe+δps+第一设定死区正值则结束操作；若满足δp＞δpe+δps+第一设定死区正值，则户用光储装置按余量分配，之后结束操作。
[0145]
步骤c7：当满足δpe+δps+δph时，户用光储装置按当前可支持的最大功率输出，之后结束操作。
[0146]
(1)功率上调策略分支：
[0147]
步骤d1：判断是否δp＜第一设定死区负值，若不满足δp＜第一设定死区负值则结束操作；满足δp＜第一设定死区负值则判断|δp|与δpe的关系，并执行步骤d2或步骤d3。
[0148]
步骤d2：当不满足|δp|＞δpe时，储能装置按照soc折算值进行分配，之后结束操作。
[0149]
步骤d3：当满足|δp|＞δpe时，储能装置停机，之后判断|δp|与δpe+δps的关系，并执行步骤d4或步骤d5。
[0150]
步骤d4：当不满足|δp|＞δpe+δps时，判断是否满足|δp|＞δpe+|第一设定死区负值|，若不满足|δp|＞δpe+|设定死区负值|，则直接结束操作；若满足|δp|＞δpe+|设定死区负值|，则调减光伏电站出力，之后结束操作。
[0151]
步骤d5：当满足|δp|＞δpe+δps时，各光伏电站停机，之后判断|δp|与δpe+δps+δph的关系，并执行步骤d6或步骤d7。
[0152]
步骤d6：不满足|δp|＞δpe+δps+δph，则结束操作。
[0153]
步骤d7：满足|δp|＞δpe+δps+δph，则各户用光储装置停机，之后结束操作。
[0154]
在本技术实施例中，根据光储集群各类光伏、储能装置的功能特点，采用分类分步的光储集群有功功率调度方式。通过将配电网下发的有功功率调度值和光储集群的有功功率进行比较，以确定调度策略，并根据确定的调度策略和有功功率调度值，按照储能装置、光伏电站和户用光储装置的调度顺序，对光储集群中各装置的有功功率进行调度，进而实现对光储集群内各装置有功功率的可靠调度，降低了弃光伏光率。并且，通过对光储集群中光伏电站、储能装置等进行直接调度控制，打破了传统调度方式下光伏电站与储能装置进行一体化调度的壁垒，将负荷预测环节交由电网调度中心处理，使得有功功率的调度操作更精确可靠。
[0155]
参照图4所示，示出了本技术实施例的一种配电网测控设备的结构示意图，所述配电网测控设备用于执行上述实施例所述的分布式光储集群的有功功率调度方法，如图4所
示，所述配电网测控设备包括：
[0156]
测控装置41，所述测控装置位于所述配电网变压器低压侧，所述测控装置用于接收所述配电网下发的有功功率调度值；
[0157]
光储集群42，所述光储集群包括储能装置、光伏电站、户用光储装置、户用不可控光伏装置，所述储能装置、所述光伏电站、所述户用光储装置、所述户用不可控光伏装置分别通过低压母线与所述测控装置连接。
[0158]
光储集群并网结构如图5所示，光伏电站功率容量任意，光伏阵列通过dc/ac变流器与公共联接点(pcc)连接，蓄电池类储能装置功率容量任意，通过dc/ac变流器与pcc点连接，户用光储装置的光伏阵列和小功率等级储能装置通过不同的dc/dc变流器连接于同一个dc/ac变流器，再通过该dc/ac变流器连接于pcc点，户用不可控光伏阵列通过dc/ac变流器与pcc点相连。
[0159]
本技术实施例中，基于高可靠性的电力网络通信，提出一种配电网测控设备，通过测控装置接收上级配电网下发的有功功率调度值，并对台区下光储集群的光伏电站、蓄电池类储能装置、户用光储装置和户用不可控光伏装置等输出至电网的所有接入低压配网的光伏装置的有功功率进行统筹调度，将弃光问题控制在电网最大消纳能力的范围内，有效提升了配电网稳定性。
[0160]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现本技术实施例所述的分布式光储集群的有功功率调度方法。
[0161]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0162]
本技术实施例是参照根据本技术实施例的方法、配电网测控设备和介质的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理器或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0163]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0164]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0165]
尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
[0166]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0167]
以上对本技术所提供的一种分布式光储集群的有功功率调度方法和配电网测控设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。

技术特征：
1.一种分布式光储集群的有功功率调度方法，其特征在于，所述方法包括：获取配电网下发的有功功率调度值和光储集群的有功功率，所述光储集群包括：储能装置、光伏电站、户用光储装置、户用不可控光伏装置；将所述有功功率调度值和所述光储集群的有功功率进行比较，根据比较结果确定调度策略，所述调度策略包括：不进行功率调度、功率下调策略和功率上调策略；根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述有功功率调度值和所述光储集群的有功功率进行比较，根据比较结果确定调度策略，包括：在所述有功功率调度值与所述光储集群的有功功率的功率差值等于0的情况下，不进行功率调度；在所述有功功率调度值与所述光储集群的有功功率的功率差值大于0的情况下，执行功率下调策略，以将所述配电网中的电量调度到所述光储集群中进行储存；在所述有功功率调度值与所述光储集群的有功功率的功率差值小于0的情况下，执行功率上调策略，以调度所述光储集群输出电量到所述配电网。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述调度策略为功率下调策略的情况下；根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度，包括：判断所述功率差值是否大于第一设定死区正值，在所述功率差值不大于所述设定死区正值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第一设定死区正值的情况下，将所述功率差值和所述储能装置的总最大有功功率增量进行比较；在所述功率差值小于所述储能装置的总最大有功功率增量的情况下，将储能装置分配的总有功功率按照soc折算值进行比例分配到各储能装置；在所述功率差值大于所述储能装置的总最大有功功率增量的情况下，将所述储能装置分配的总有功功率按照额定功率分配到所述各储能装置，并将所述功率差值与所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率增量之和进行比较，根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度，包括：在所述功率差值小于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率增量之和的情况下，判断所述功率差值是否大于第二设定死区正值，在所述功率差值不大于所述第二设定死区正值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第二设定死区正值的情况下，将光伏电站分配的总有功功率按照有功余量分配到各光伏电站；在所述功率差值大于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率增量之和的情况下，将所述光伏电站分配的总有功功率按照额定功率分配到所述各光伏电站，并将所述功率差值与所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的总最大有功功率增量之和进行比较，根据比较结果对所述户用光储装置的有功功率进行调度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对所述户用光储装置的有功功率进行调度，包括：
在所述功率差值小于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率增量之和的情况下，判断所述功率差值是否大于第三设定死区正值，在所述功率差值不大于所述第三设定死区正值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第三设定死区正值的情况下，将户用光储装置分配的总有功功率按照有功余量分配到各户用光储装置；在所述功率差值大于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率增量之和的情况下，将所述户用光储装置分配的总有功功率按最大有功功率分配所述各户用光储装置。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述调度策略为功率上调策略的情况下；根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度，包括：判断所述功率差值是否小于第一设定死区负值，在所述功率差值不小于所述第一设定死区负值的情况下，不进行功率调度，在所述功率差值小于所述第一设定死区负值的情况下，将所述功率差值的绝对值和所述储能装置的总最大有功功率减量进行比较；在所述功率差值的绝对值小于所述储能装置的总最大有功功率减量的情况下，储能装置按照soc折算值进行比例输出功率；在所述功率差值的绝对值大于所述储能装置的总最大有功功率减量的情况下，所述储能装置停机，并将所述功率差值的绝对值与所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率减量之和进行比较，根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对所述光伏电站的有功功率进行调度，包括：在所述功率差值的绝对值小于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率减量之和的情况下，判断所述功率差值的绝对值是否大于第二设定死区负值的绝对值，在所述功率差值不大于所述第二设定死区负值的绝对值的情况下，结束功率调度，在所述功率差值大于所述第二设定死区负值的绝对值的情况下，调减光伏电站输出有功功率；在所述功率差值的绝对值大于所述储能装置和所述光伏电站的总最大有功功率减量之和的情况下，所述光伏电站停机，并将所述功率差值的绝对值与所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率减量之和进行比较，根据比较结果对所述户用光储装的有功功率进行调度。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对所述户用光储装的有功功率进行调度，包括：在所述功率差值的绝对值小于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率减量之和的情况下，结束功率调度；在所述功率差值的绝对值大于所述储能装置、所述光伏电站以及所述户用光储装置的总最大有功功率减量之和的情况下，所述户用光储装置停机。9.一种配电网测控设备，其特征在于，用于执行权利要求1至8任一所述的分布式光储集群的有功功率调度方法，所述配电网测控设备包括：测控装置，所述测控装置位于所述配电网变压器低压侧，所述测控装置用于接收所述配电网下发的有功功率调度值；
光储集群，所述光储集群包括储能装置、光伏电站、户用光储装置、户用不可控光伏装置，所述储能装置、所述光伏电站、所述户用光储装置、所述户用不可控光伏装置分别通过低压母线与所述测控装置连接。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的分布式光储集群的有功功率调度方法。

技术总结
本申请实施例中提供了一种分布式光储集群的有功功率调度方法和配电网测控设备，所述方法包括：获取配电网下发的有功功率调度值和光储集群的有功功率；将所述有功功率调度值和所述光储集群的有功功率进行比较，根据比较结果确定调度策略；根据所述调度策略和所述有功功率调度值，按照所述储能装置、所述光伏电站和所述户用光储装置的调度顺序，对所述光储集群中各装置的有功功率进行调度。在本申请实施例，实现对光储集群内各装置有功功率的可靠调度，降低了弃光伏光率，通过对各装置进行直接调度控制，打破了传统调度方式下光伏电站与储能装置一体化调度的壁垒，使得有功功率的调度操作更精确可靠。操作更精确可靠。操作更精确可靠。


技术研发人员：李洪涛 程林 李子矜 田浩 王辰 赵二岗
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/9/14