主动配电网中“源-荷-储”协同优化调度研究
面向新型电力系统的配电网源网荷储协同交互控制研究
面向新型电力系统的配电网源网荷储协同交互控制研究摘要：阐述了面向新型电力系统的配变台区光储充一体化的运行思路, 重点介绍了边缘网关、光伏系统、储能系统、充电站系统和储能装置集成能量管理系统组成。
关键词：光储充一体化；能量管理系统0引言2020年11月2日，国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划（2021－2035年）》明确指出，鼓励“光储充放”多功能综合一体站建设。
2022年3月22日，国家发改委和国家能源局发布的《“十四五”现代能源体系规划》提出：“推进电动汽车与智能电网间的能量和信息双向互动，开展光、储、充、换相结合的新型充换电场站试点示范。
1新型电力系统配变台区架构图1 整体架构整体架构以配电智能网关为核心，实时感知台区内储能装置、光伏系统、充电场站、独立充电桩和用户电能表的运行状态，并采集相应数据，对光储充放一体台区进行统一管理。
配电智能网关通过采集各环节的运行数据及状态，与配电主站进行数据交互，主站侧可实时掌握该台区的所有信息，包括储能装置投切状态、光伏系统并网状态、光伏功率预测、新能源充电场站的车辆接入信息及台区下辖用户的用电信息。
台区内各关键部分可通过RS485、HPLC宽带载波等通信方式与配电智能网关进行通信，配电智能网关支持各种物联网通信协议，是低压台区全面感知的重要保障。
同时支持2路4G/5G无线通信，与配电主站或其他用户指定平台进行上行通信，主站平台与配电智能网关进行数据交互和应用系统，真正实现了“云边协同”。
1.1边缘网关一种网关设备，部署在变电站、配电站所/台区/杆塔、分布式新能源等新兴市场主体的并网点等位置，负责采集本地电网运行数据，上送边缘集群，并实现电网运行方式切换、调频/调峰等指令操作，具备边缘计算和云边协同应用功能，支撑调度运行和市场运营。
边缘网关根据应用场景和功能性能差异分为I型边缘网关、II型边缘网关和III型边缘网关。
I型边缘网关指部署在变电站的智能远动机。
北京电网源网荷储协调调度控制模式研究
2019年第8期总第387期北京电网源网荷储协调调度控制模式研究沙立成，郇凯翔，刘辉（国网北京市电力公司，北京西城100031）目前，电网实时平衡中的可调节资源全部为发电资源，因负荷频率波动及事故扰动带来的调节需求全部由其承担，且其中真正可用的发电调节资源基本为已接入AGC 控制的火（水）电厂。
全网电力平衡、频率调节、网架潮流调整及设备N -1越限的预控均高度依赖于这部分发电机的调节能力。
与此同时，在电网实时平衡的另一侧“负荷侧”却存在大量的可调资源，如分布式电源、储能、电动汽车及可切柔性负荷等，但在目前传统的“源随荷走”的调度控制模式下，这部分负荷的弹性及调节潜力未能充分调动利用，造成了全网实际调节资源的浪费。
因此，须进一步开展源网荷储协调调度的研究，实现电网发电侧到负荷侧的有效互动。
在充分应用“大云物移智链”等信息、通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，以电网为枢纽进行互联，延伸电网感知，发挥平台和共享作用的泛在电力物联网背景下，调度控制模式将由传统的仅对集中式发电调度转向开展泛在平衡调度，打破“源随荷动”的传统模式，统筹集中式发电、分布式发电、可控储能、弹性负荷等资源的调峰调频能力。
开展源网荷储全局优化和协调控制，实现发电、负荷的精准控制，提升电网安全经济运行水平和能源综合利用效率。
本文以泛在电力物联网建设为背景，开展北京电网源网荷储协调调度控制模式研究。
介绍了泛在电力物联网背景下源网荷储协调调度模式的内涵；并在传统的以“源网”为目标的调度优化控制资源的基础上，通过构建储能在线监测及协调控制系统以及电动汽车弹性负荷有序充电控制管理系统实现电网与源荷储“智能互动”。
1泛在电力物联网背景下源网荷储协调调度模式的内涵泛在电力物联网建设，实现电力系统各环节万物互联，智能传感、智能终端、人工智能以及物联网平台等一大批新技术广泛应用，储能、电动汽车、电采暖、智能楼宇空调等设施的运行信息采集、远端控制的难题将得到解决。
基于源网荷储协调优化的主动配电网网架规划
基于源网荷储协调优化的主动配电网网架规划发布时间：2023-04-03T06:51:02.528Z 来源：《科技潮》2023年2期作者：申林[导读] 其中：Eba，i和Eba，t为电池储能起始时间和储满时间的剩余电量。
基于此动态建模运行电池5个周期后，计算得到电池最小电量系数平均值为0.2。
进而将电池储放周期设为24h，使用式（2）中的储放方式，得到电池储能出力时序动态建模。
中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司河南郑州 450007摘要：通过源网荷储的协调优化可有效改善配电网的运行特性，提高规划结果的合理性和经济性。
因此，本文将对基于源网荷储协调优化的主动配电网网架规划展开探讨。
关键词：源网荷储；协调；优化；主动配电网；网架；规划1电池储能出力时序动态建模由于电池储能出力在一个运行周期内存在一定的关联特性。
因此，本文对电池储能情况进行动态建模，如图1所示。
其中电池储能核心在并网侧和电池侧之间，并网侧电池储能出力为PBES，电池侧根据储能状态不同分为P+和P-。
由此可以通过分段函数代表动态建模的运行状态为其中：Eba，i和Eba，t为电池储能起始时间和储满时间的剩余电量。
基于此动态建模运行电池5个周期后，计算得到电池最小电量系数平均值为0.2。
进而将电池储放周期设为24h，使用式（2）中的储放方式，得到电池储能出力时序动态建模。
2建立规划模型本文根据目前配电网运行情况和主要故障类型，将规划建模分为A、B、C模型，其中模型A主要研究配电网架规划的故障问题，优化内容集中在配电网架上；模型B主要研究电池储能的故障问题，优化内容集中在电池储能和电池控制方面；模型C主要研究可中断负荷和分布式电源的协调配合问题，优化内容集中在配电网运行方式上，A、B、C规划建模的目标函数和约束条件如表1所示。
表1 A、B、C规划建模表3模型求解过程模型求解过程如下：（1）首先从电网数据信息库中调取近5年的电网数据，包括配电网功率、电网负荷、电池储能输出等关键数据，并使用K-means聚类法，对调用出的数据进行数据分析和建立模型，其中建立模型应以应用场景为分类要素，并结合不同场景的电网作业时间、电网基础数据，最终聚类成3个及以上代表场景（本文聚类成a1、a2、a3，与模型A、B、C对应）。
源-网-荷-储协同调控技术研究
provide reference for the interaction and coordinated control of source network load storage.
化。新能源送出区域关键断面智能协同调控系统建
图4
源-网-荷-储协同调控紧急防御系统新能源场站层面
建设
设方案如图 6 所示。
2）特高压直流配套电源智能协同调控系统通过
2）源-网-荷-储多资源广域协同调控紧急防御
建设特高压直流配套电源独立控制区，并对控制区
体系建设。将新能源、储能、直流等调节资源广泛纳
内配套火电调峰能力、配套新能源发电能力、断面能
and load storage
LI Jie，SUN Helin，XUN Kaixiang，TIAN Xiaolei，FAN Liang
（State Grid Beijing Electric Power Company，Beijing 100031，China）
Abstract: Based on the research on the coordination and control of source network and load storage，this
作者简介：李 杰（1978—），男，北京人，高级工程师。研究方向：电力系统及自动化。
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李 杰，等 源-网-荷-储协同调控技术研究
调 、网 荷 互 动 、源 荷 互 动 等 多 种 交 互 模 式 实 现 柔 性
能源互联网“源–网–荷–储”协调优化运营模式及关键技术
[4-5]
综上所述，能源互联网的定义应当是：以互联 网技术为基础，以电力系统为中心，将电力系统与 天然气网络、供热网络以及工业、交通、建筑系统 等紧密耦合，横向实现电、气、热、可再生能源等 “多源互补” ，纵向实现“源网荷储”各环节高 度协调，生产和消费双向互动，集中与分布相结合 的能源服务网络。其中“源网荷储”协调优化 模式是能源互联网的关键运营模式。 1.2 能源互联网的主要特征 能源互联网将能源行业与互联网思维、互联网 技术高度融合，其特征主要有以下 4 点： 1）开放。能源互联网在产业层面与技术层面 都具有高度的开放特性，为能源行业与其他行业的 相互融合提供交流媒介，同时具备普适性的接入端 口，能够实现对分布式电源、储能等多种设备的适 应性对接，保证能量与信息的双向流动[17]。 2）互联。一方面，能源互联网能够保证局部 能源设备之间的互联互通，保证分散式能源模块的 内部供需自平衡；另一方面，能源互联网能够保证 分散式能源模块与集中式能源模块之间的互联协 调，发挥两者之间的互补协同作用，有效提高系统 运行的安全性与经济性。 3）对等。能源互联网将改变各能源传统网络 “自上而下”的组织形式，各参与主体即是“生产 者”又是“消费者” ，各能源设备都具备发出与接 收能量及能量信息的能力，在智能化的信息处理和 能量流动过程中，各能量节点都是平等的[18]。 4）分享。能源互联网终端包括大量能源信息 交互设备，这使得能源互联网成为各能量节点、 信息节点之间进行能量流和信息流双向流动的平 台，每个能源节点都有获取数据信息的权限与能 力，这将进一步促进能源资源在广域范围内的优化 配置[19]。
源网荷储多元协同调度体系研究与实践
源网荷储多元协同调度体系研究与实践摘要:当前,“碳达峰､碳中和”是我国重要的战略目标,建立以新能源为主体的新型电力系统是实现“双碳”战略的重要手段｡为适应新型电力系统的发展需求,提出一种源网荷储多元协同调度体系,通过建立适应电源侧､电网侧､负荷侧各类资源参与的电力市场机制和多类资源协作互动调控平台,有效提升了源网荷储间的协调能力和清洁能源的消纳水平｡最后,经某电网多地市源网荷储协调互动试验及试点应用,验证了所提出多元协同调度体系的有效性｡关键词:源网荷储;多元协同调度;新能源消纳;电力市场;需求响应为响应“十四五”期间构建现代能源体系､“风光水火储一体化”“源网荷储一体化”战略,我国加快了可再生能源开发与多元储能项目开发｡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｡随着新能源和直流的快速发展,储能等新技术不断涌现,电网特性日趋复杂,传统“源随荷动”的调度模式已难以为继,面临一系列问题｡1源网荷储多元协调控制的特点由于我国的新能源厂站数量远远大于常规火电等常规能源,新能源的大规模接入必然带来消纳和调度运行管理问题｡以华北地区为例,该地区据统计有约40万个以上的配电台区､3000余个新能源厂站､近百万户分布式光伏､3.3万个充电桩､1座综合能源体以及一百多座用户侧储能电站等海量繁杂的新能源各类信息及其静态台账､动态运行､统计分析信息｡同时由于新能源信息的不确定性和波动性较大,对于新能源参与调度控制优化运行的难度也随之加大｡对于各类海量新能源信息的精细化管理是保证新能源消纳､提高电网稳定运行的基础｡为解决上述难题,创新开展了“源网荷储多元协调调度控制”技术试点｡源网荷储多元协调控制的“多元”信息向“信息采集广度和应用深度”两个方向扩展,将电力系统中的“源､网､荷､储”构建为独立的源网荷储资源综合管理平台｡首先将“多元”信息的采集扩展,“源”中除了传统火电､抽蓄､核电等常规电源信息接入,还增加了集中式､分布式风电､光伏､虚拟电厂等多种能源;“网”除了传统的输配电网､热能网的物理方式还增加了无线专网､光纤专网等新型物联网接入手段;“荷”中除了电网､居民用电负荷,还将电动汽车､负荷聚合商､智能楼宇､非工空调､工业大用户等多种负荷资源接入监控聚合;“储”是将电网侧储能､用户侧储能等多种类型仓储或储备的能源接入及监视聚合｡除此以外还对外部环境如气象､山火､台风､密集通道､地理信息等各类泛在信息接入汇集,对电网整体全息感知起到辅助作用｡其次在信息采集的深度上突破传统调度的集约,进一步提升对电网整体全景的感知能力,通过汇集的静态､动态数据,采用互联网思维方式,运用大数据技术进行数据清洗,挖掘数据价值,分析各类数据从而深化扩展数据应用的深度,在传统调度数据的基础上结合接入的储能､电动汽车､综合能源体等资源特性和分析结果参与电网调频､调峰资源更好的促进清洁能源的消纳｡进一步将“智能”电网扩展为源网荷储的“智能互动”的多元协调的调度控制系统｡2源网荷储多元协同调度体系平台设计2.1平台框架设计按照省地两级部署,在管理信息安全Ⅲ区基于调控云部署源网荷储协同调控平台,打通与生产控制大区､管理信息大区､信息外网通道,与某省网源监督平台､电力现货市场技术支持系统､省级智慧能源服务平台等平台之间互通互济,保障各类资源广泛接入｡调控层主要结合聚合层提供的源网荷储各类聚合资源,根据电网当前及未来运行状态,对电网运行方式进行优化,并将计算出来的策略下发给聚合层,由聚合层进行控制｡调控层包括源网荷储协同互动调控平台､现货市场､省(地)调控系统｡聚合层主要包括省级智慧能源服务平台､国网智慧车联网平台等,对不同类型､不同区域的可调节负荷资源进行汇集和优化控制,解决可调节负荷资源数量多､种类多､部分单体容量偏小的问题｡资源层主要由源､网､荷､储多类形态的可调节资源组成,包括自备电厂､充电桩､工业大用户､非工空调､电源侧储能等｡资源层数据通过调度数据网､无线4G/5G 等接入聚合层｡一是针对已部署调度数据网的资源层数据,可直接接入调控层｡二是针对具备远动､测控装置,但尚未部署调度数据网的资源层数据,建设无线网络安全接入区,通过无线数据采集服务器､纵向加密装置(安全接入区与资源层聚合商平台间)､隔离装置(安全接入区与调控层间)实现资源层数据接入｡三是针对已在阿里云､腾讯云等云平台进行聚合的资源层数据,通过在电网企业互联网大区,依托互联网大区云平台部署资源采集服务,经外网安全接入区接入调控层,实现与互联网聚合商平台数据交互｡2.2平台资源接入方案及功能应用源网荷储协同互动调控平台的可调节资源接入有三种方式:一是构建信息隔离安全接入方式,在互联网大区部署资源采集模块,对外通过防火墙等安防设备接入互联网上的运营商资源,对内通过Ⅳ区与互联网大区间信息隔离接入Ⅳ区数据库,再经Ⅲ/Ⅳ区防火墙接入源网荷储协同互动调控平台｡二是构建防火墙安全接入方式,实现源网荷储协同互动调控平台与省级智慧能源服务平台､虚拟电厂等系统的信息交互｡三是依托现有调度数据网安全接入方式,实现调度直控对象接入｡源网荷储协同互动调控平台主要包括基础平台和应用功能两大类:基础平台主要功能包括服务总线､消息总线､权限管理､日志管理等,满足源网荷储协同互动调控平台､调度控制系统､聚合商运营平台､调控云间的信息可靠交互,为可调节资源的可观､可测､可调､可控提供平台支撑;应用功能包括可调节资源接入､聚合建模､实时数据处理与监视､协同控制等,基于各类可调节资源对象特点建立数据模型,接入可调节资源实时量测数据,实现对可调节资源的采集､分析和可视化展示,承担市场交易出清后生成的AGC(自动发电控制)指令和计划值的中转下发,支撑可调节资源参与电网调度控制｡2.3源网荷储协同互动调控平台建设根据可调节资源的接入方式及响应特性,结合源网荷储协同互动调控平台业务应用对可调节负荷参与调度控制的要求,设计各类可调节负荷资源的模型数据结构,满足电网对可调节负荷接入､监视及控制的应用需求｡可调节负荷资源建模范围包括自备电厂､工业大用户､非工空调､电源侧储能､充电桩等,各模块情况如下:1)直调火电厂:展示直调火电总体情况,包括机组台数､总容量､当前出力､可调容量等,并支持按地区进行聚合展示｡2)自备地方电厂:展示地方自备电厂总体情况,包括电厂数量､总容量､当前出力､可调容量等,并支持按地区进行聚合展示｡3)电动汽车:展示国网电动汽车､特来电等聚合商的总体情况,包括充电站､聚合单元数量,以及实时功率､可调容量等,并支持按地区进行聚合展示｡4)储能电站:展示储能电站总体情况,包括储能类型分布､充放电实时功率及趋势曲线｡5)综合能源:展示综合能源总体情况,包括电气化示范县､采油注水等可调节对象的实时功率､可调容量等｡对以上可调节负荷资源可实行单体建模和聚合建模｡单体模型是对某个可调节负荷资源根据其接入信息及自身属性进行建模;聚合模型主要是在单体模型的基础上,从空间､时间､对象三个维度构建单体调节资源自动聚合的分类模型,形成聚合后的计算和控制资源,用于后续的监视控制和分析决策｡3结论本文论述了传统的“源随荷动”调度模式向“源网荷储多元协调调度控制”模式转变发展方向,基于此设计源网荷储多元协调控制系统｡源网荷储多元协调控制系统设计理念超前､技术架构先进,具有代表性和典型性,充分展示了电网搭建资源配置平台服务能源转型的关键作用,希望可以更多的应用于实际中｡参考文献：[1]舒印彪,张智刚,郭剑波,等.新能源消纳关键因素分析及解决措施研究[J].中国电机工程学报,2017,37(1):1-9.[2]许洪强.调控云架构及应用展望[J].电网技术,2017,41(10):3104-3111.[3]杨东升,王道浩,周博文,等.泛在电力物联网的关键技术与应用前景[J].发电技术,2019,40(2):107-114.。
源网荷储多元协调控制系统的研究及应用
源网荷储多元协调控制系统的研究及应用摘要从传统的“源随荷动”调度模式向“源网荷储多元协调调度控制”模式转变发展，基于此设计源网荷储资源综合管理平台系统。
通过接入层、网络层、平台层、应用层四层系统结构构建整个系统，利用海量数据统一管理技术、多源数据统一融合技术、多源数据统一服务技术、资源全息感知与决策等阐述实现源网荷储的各应用场景支撑的关键技术，最终落地试点华东调控分中心通过源网荷储综合资源管理平台接入的各类调节资源，选择国庆期间华东地区新能源消纳形势最为严峻的安徽电网作为试验对象。
通过源网荷储综合资源管理平台发布调峰需求，利用电动汽车公司、同里区域综合能源体等资源的可调能力，支援安徽区域的节假日午间新能源消纳，减少电网峰谷差，降低电网运行风险。
关键词：源网荷储；多元资源综合管理平台；新能源消纳1源网荷储多元协调控制概述源网荷储一体化电力系统是一个需要接近于实时维源网荷储一体化：问题与建议“源网荷储一体化”其本质为构建一个新型的电力系统。
在传统电力系统中，通过按照需求侧负荷的变化进行各上网发电机组的有功和无功调整，从而保持整个电力系统的安全稳定运行，该类型的电力平衡调节方式通常称为“源随荷动”。
“源网荷储一体化”其本质为构建一个新型的电力系统，将一张大电网分解成多个层级，形成以大电网为主导，区域（省）级、市（县）级、园区（居民区）级等多层级电网并存的格局。
侧重于以负荷需求为中心，通过对电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧的各项电能资源要素就地、就近、灵活调节，实现源源互补、源网协调、网荷互动、网储联同、源荷匹配的电量交互形式，充分发挥负荷侧的调节能力。
源网荷储的基本工作机理有以下三方面内涵：首先，对源、网、荷、储的特性进行分析，摸清源网荷储各个环节的当前状态和具备的能力。
其次，对发电功率、负荷功率等进行预测。
第三，制定源网荷储的协调优化策略，充分发挥储能“查漏补缺、削峰填谷”作用。
2源网荷储资源综合管理技术架构源网荷储泛在资源综合管理系统技术架构分为接入层、网络层、平台层、应用层。
源网荷储互动的主配一体调度控制系统研究
源网荷储互动的主配一体调度控制系统研究摘要:随着社会经济的不断发展,在我国构建以新能源为主的新电力的大环境下,为了满足新电力发展的需要,本文介绍了一种构建主配一体的新思路。
在此基础上,构建适用于广泛区域内分布式电源、可控负荷参与的调度控制系统结构,并将云计算与局域化的方式结合在一起,将主电网与配电网的调度与控制功能进行了有机的整合,从而提高了源网荷储互动的主配一体调度控制能力以及新能源的消纳水平。
关键词:源网荷储;主配一体;调度控制系统引言伴随着市场可再生能源的不断增加，新能源发电规模不断扩大，对构建以新能源为核心的新型电力系统提出了更高的要求。
随着新能源电力的随机性与间歇性特征的出现，电网系统受到的影响与日俱增，电网的随机性与波动性也随之增强，使得常规的“源网荷储”式电网控制模式难以在控制精度与时效性上达到更高的要求。
本文针对目前我国电力市场对电力市场的精细控制要求，研究基于电力市场的电力市场中源网荷储联合调度新模式，并研究其在电力市场中的应用，为进一步提升电力市场的精准控制水平提供理论依据和技术支撑。
一、源网荷储市场响应机制新能源接入电网，本质上是市场对新能源的不断增长，其接入方式与使用方式，将直接影响到电网调控的准确性与时效性。
为此，必须明确“双导向、双市场”的新能源并网需求特征，构建“双导向、双市场”的新能源并网响应机制。
新的“双导向，双市场”响应机制包含：发电企业参与响应，负荷侧资源参与，以及峰谷价格的激励机制。
在此基础上，利用多种调控手段，引导新能源用户积极改进，减少其对电网运行稳定的冲击。
（1）电厂参与电厂采用“报量保价”方式参加电网调度系统的运行，在“容量优先”的基础上，由调度局对电厂在运行过程中产生的电量给予一定的补助。
（2）负荷侧资源参与由调度机构以市场用电情况为依据，划分出不同的用电时段，在负载侧发电量处于高峰时，优先消费清洁能源的发电量，减少电厂的发电量，增加新能源的消费比率。
含分布式能源的主动配电网“源-网-荷-储”协调经济调度
确定参数, 区间规划采用区间数表达建模中难以用概
率分布或隶属度函数等方式处理的不确定参数, 从而
既考虑到了未来实际情况发生的不确定性, 又降低了
建模及求解过程的复杂性[8] 。 此外通过引入鲁棒性
优化, 能够实现复杂环境下系统优化目标与系统风险
权衡的鲁棒性决策方案[9-10] 。 以系统运行总成本最小
0 引 言
由于传统火电为主的集中式发电模式面临化石燃 料匮乏与环保压力等多重压力, 近年来环境友好、 近 负荷中心、 线损较低等优势的分布式可再生能源得到 越来越多的重视和发展[1] 。 然而其固有的间歇性与 波动性, 分布式可再生能源接入配电网对原有电力系 统的运行和控制带来了一系列挑战[2] 。 同时, 随着 综合能源系统与能源互联网的发展, 连接终端用户与 主网的配电网将承担更多任务, 其单向能源分配角色 将转为集发电、 输配电和电力存储于一体的主动配电 系统[3] 。 主动配电网可通过协调供电侧和用户侧资 源保障电力系统灵活稳定运行, 提高可再生能源的利 用效率, 降低尖峰负荷。 因此, 含分布式电源( Distributed generation, DG) 的主动配电网 “ 源 - 网 - 荷 储” 的协调优化调度研究, 对提高分布式电源的利 用效率, 兼顾电力系统运行稳定性和经济性具有积极 意义。
由于不同的优化理论与模型具有其各自的优点, 考虑到主动配电网决策系统中同时包括具有概率分布 的不确定参数, 以及缺乏大量历史信息无法体现概率 分布的不确定参数, 为此, 融合区间规划、 随机规划
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与鲁棒性优化, 本文提出了区间随机鲁棒优化模型解 决含分布式能源的 “源-网-荷-储” 主动配电网协同 优化调度问题。 该方法一方面能够通过区间数和随机 概率方式同时表征多种不同类型的不确定信息; 另一 方面, 引入鲁棒优化理论实现系统目标与风险的衡 量, 保障决策结果的鲁棒性, 为具有风险偏好的管理 人员提供不同风险偏好下的成本-风险权衡策略。
基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网设计研究
引言近年来，以风、光等可再生能源为主的分布式电源和储能设备大规模接入配电网，传统“无源”的配电网逐步转变为“有源”配电网。
相比于传统“无源”配电网，“有源”配电网的潮流特征和故障电流特征均发生显著改变，易发生线路过电压、设备过载、短路电流越限，保护配置也相对困难。
这一系列问题制约了分布式可再生能源的进一步接入和消纳。
在传统“无源”配电网中，调控手段（如变压器有载调压、电容器投切）相对有限，难以解决复杂“有源”配电网中产生的新问题。
另一方面，电力电子技术、通信控制技术、储能技术发展迅猛，充分利用这些技术，对“有源”配电网开展“主动”管理，可以有效改善配电网系统运行，促进可再生能源消纳。
根据CIGRE Working Group C6.11的定义，主动配电网是利用先进的信息、通信以及电力电子技术对规模化接入分布式能源的配电网实施主动管理，基于灵活的拓扑结构，实现自主协调控制间歇式新能源与储能装置等分布式能源单元，积极消纳可再生能源并确保网络的安全经济运行，提升配电网资产的利用率、延缓配电网的升级投资。
目前欧美等发达国家已有许多主动配电网示范项目正在开展，如欧盟IGREENGrid项目、IDE4L项目，英国CLASS项目，纽约FICS项目等。
这些示范工程以提高可再生能源的消纳和提高供电可靠性为主要目的，并充分利用配电网中的已有资源、降低投资。
2017年6月，国家能源局正式批准“浙江嘉兴城市能源互联网综合试点示范项目”，其中海宁尖山地区作为重点，预期把一个集中的、单向的电网，转变成源网荷储互动合作的区域能源互联网。
本文将以此为背景，从现状分析、工程方案设计、项目意义等几个角度，对在海宁尖山新区开展的“基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网试点工程”进行详细阐释，为相关主动配电网工程设计提供借鉴。
1海宁尖山新区电网现状分析尖山新区占地面积30km2，是嘉兴地区光伏产业集聚的高新技术园区，区域内有220kV安江变电站与110kV尖山变电站［包含110/35/10.5kV主变压器1台（编号为1号），容量50MVA；110/20kV主变压器2台（编号为2号和3号），容量2×80MVA］2个电源点。
“碳中和”目标下的源网荷储协调调度优化模型构建
根据图 1 可知，配电系统优化调度框架由输入基本参 数、优化调度模型求解、输入预测数据和输出优化结果组 成。其中输入基本参数包括电力系统的基本信息和各设备 的参数特征，如发电机组的额定容量、输电线路的负载能 力以及用户负荷的需求等。这些参数提供了系统的基础数 据，以便后续的计算和建模。由于电力系统中各环节的状 态是不断变化的，因此在进行优化调度前，需要预测各环 节未来一段时间内的用户负荷变化趋势、可再生能源发电 量变化等情况。预测数据可以通过历史数据分析或机器学 习算法等方法得到。在优化调度模型求解中，需要建立一 个数学模型描述电力系统中各环节间的相互关系和约束 条件。模型采用线性规划的方法进行求解，以最小化系统 总损耗、最大化供电可靠性或其他目标函数为依据。通过 求解优化问题，可以得出合理的设备出力方案。经优化调 度模型求解后，可以得到针对当前时刻的最优设备出力方 案。优化结果将用于指导实际运行中的设备控制，并实现 电能的协调调度。
的基础上建立了优化调度模型，并引入了松弛变量来消除约束条件。构建初始基础解进行迭代优化，最终得
到近似最优解。在算例分析中，使用实际数据进行验证，并对结果进行了评估和讨论。研究表明，在“碳中和”
目标下，该优化调度模型能够有效提高电力系统的能源利用效率，并提供合理的资源分配方案。
关键词 ：碳中和目标 ；源网荷储协调 ；模型构建 ；储能技术 ；可再生能源
采用 IEEE 8500 节点，以该电网系统作为算例，并将
调度周期设置为 20h，考虑电网系统具有实际微电网的典
型特征，对其进行优化调度分析。通过应用构建模型对参
数做设定调整，进一步分析“碳中和”目标下的源网荷储
协调调度，以确保系统正常运行并满足需求。在电力调度
优化系统中，储能参数见表 1。
基于源—荷—储协同的多能互补综合能源系统配置及调度策略研究
基于源—荷—储协同的多能互补综合能源系统配置及调度策略研究基于源—荷—储协同的多能互补综合能源系统配置及调度策略研究随着能源需求的不断增长和全球气候变化的影响加剧，传统的能源供应方式面临着越来越多的挑战。
同时，可再生能源（如风能、太阳能、生物能等）的快速发展为能源领域带来了新的机遇。
基于源—荷—储协同的多能互补综合能源系统配置及调度策略研究成为了迫切需要解决的问题。
本文旨在探讨这一领域的研究进展，并提出一种系统的综合能源系统配置及调度策略。
一、综合能源系统的概念综合能源系统是指通过多种能源资源的互补协同，将各种能源形式进行收集、转换、调度和利用的系统。
综合能源系统包括源端能源、终端能源以及中间环节的能源转换和储存过程。
基于源—荷—储协同的综合能源系统可以更高效地利用可再生能源和传统能源，并提高能源的可持续性和经济性。
二、系统配置及调度策略的重要性综合能源系统的配置及调度策略对系统的性能和运行效果有着重要的影响。
一个合理的系统配置方案可以最大化可再生能源的利用率，降低系统运行成本，提高能源资源的利用效率。
同时，有效的调度策略能够保证能源供应的稳定性和可靠性，应对不同的能源需求和变化。
三、基于源—荷—储协同的多能互补综合能源系统配置研究1. 能源源端配置优化：根据地理、气象等条件，选择合适的可再生能源设备的布局和配置，充分利用可再生能源的优势。
结合综合能源系统的需要，确定采用的能源品种和规模，建立与综合能源系统结构相匹配的源端配置方案。
2. 能源荷端配置优化：根据综合能源系统的需求和负荷特性，制定合理的负荷侧配置方案。
通过优化负荷的组织结构、能源使用策略和负荷侧设备的配置等手段，提高能源利用效率和适应性。
3. 能源储端配置优化：在综合能源系统中增加储能装置，如电池储能、水蓄能等，通过对多能互补系统中的能量进行储存，使得能源的调度更加灵活和可控。
根据系统需求和储能装置的特性，选择合适的储存装置并确定其容量和数量。
考虑源网荷储协调的主动配电网优化调度方法研究
考虑源网荷储协调的主动配电网优化调度方法研究发布时间：2022-07-16T01:45:58.915Z 来源：《科学与技术》2022年第5期3月作者：张艳丽[导读] 随着我国经济发展速度的逐渐加快，用电负荷也在随之增加，传统能源越来越匮乏张艳丽国网哈密供电公司，新疆哈密，839000摘要：随着我国经济发展速度的逐渐加快，用电负荷也在随之增加，传统能源越来越匮乏。
经济的快速发展与用电负荷之间呈现出了正向增长的关系，在此现状下，基于新能源的分布式发电在电网中逐渐发挥了非常关键的作用。
随着高比例柔性负荷、可控分布式发电以及储能系统等设备的接入，逐渐朝着主动配电网的方向发展。
由于多类型负荷波动的叠加以及分布式发电的随机性，加大了配电网运行和管控的难度。
怎样才能够提高系统运行效率，实现对源网储能主动配电网的优化调度是确保系统有效运行的关键。
鉴于此，本文立足于源网荷储协调的主动配电网优化调度意义，围绕优化调度方法展开如下探讨。
关键词：主动配电网；源网荷储；优化调度模型1.源网荷储协调的主动配电网优化调度意义煤炭、石油以及天然气等多种能源作为人们日常生活中必不可少的资源类型，其在经济发展中发挥着关键的作用。
然而，随着人们对煤炭以及石油等不可再生能源的大量使用，为人类社会也带来了一系列的问题，主要是因为随着能源短缺问题的日益加剧，人类有一天将会面临无能源使用的窘境。
再加上化石燃料的燃烧还会伴随大量的废气产生，将会引起全球性气候变化、雾霾天气、酸雨、臭氧层破坏以及海洋污染等问题，严重者甚至会对人们的日常出行和生活健康产生威胁。
而生物能、太阳能和风能作为可再生能源，这些清洁能源对环境的影响不大[1]。
因此，加强可再生能源的开发和利用是有效应对能源危机的重要举措，并且也是改善环境问题的关键。
2.源网荷储协调的主动配电网优化调度现状2.1主动配电网优化调度研究现状从主动配电网的特征层面进行分析，主动资源管理主要分为对网络拓扑结构、DG、储能系统以及可控负荷等方面的控制内容。
试析基于“源-网-荷”的主动配电网规划系统设计
试析基于“源 - 网 - 荷”的主动配电网规划系统设计
叶 飞 南京市节能技术服务中心
摘 要：文章从主动配电网下的“源 - 网 - 荷”特性分析入手，论述了基于“源 - 网 - 荷”的主动配电网规划系统设计。 期望通过本文的研究能够对配电网规划水平的进一步提升有所帮助。
关键词：源 - 网 - 荷；主动配电网；规划系统；设计
“源 - 网 - 荷”作为主动式配电网的一种协调优化模式， 可以此为依托，对规划系统的整体架构进行设计，采用分层分 布的架构体系，将规划系统分成四个部分，具体如图 1 所示。
图 1 规划系统架构示意图 该系统利用四个子系统，可对相关的数据资料进行收集， 据此对现状进行分析，从而预测电力系统功率的动态平衡，在 此基础上，系统能够制定出多种运行方案，并从技术经济性等 方面，对方案进行比选，随后对所选方案的工程量及投资进行 估算，并分析所能取得的成效，最后生成报表，进行发布，由此 实现了闭环式的配电网规划过程。在该系统的设计中，四个子 系统的设计是关键，下面进行具体论述。
（2）辅助决策。该子系统具备如下功能：分析电网的运行 现状、制定规划方案、对方案进行比选等。通过该子系统的设计， 能够使配电网的规划更加科学、合理，由于所有的规划方案全 部是由系统经过分析之后，自动生成，因此，避免了人为因素对 方案的影响，各种错误问题的发生几率大幅度降低 [3]。
（3）报 表 生 成。该子系统可 对主动式 配电网规 划 项目的 工程量及投资进行估算，并自动生成相关的报表。具体的统计 对象包括高中压配网规划以及分布式电源接入等项目，可提供 与电网规划要求相符的表格。
参考文献： [1] 邢海军 , 洪绍云 , 范宏 , 赵晓莉 . 面向“源 - 网 - 荷 - 储”的主 动配电网优化重构及协调调度研究 [ J]. 电力建设 ,2018(8):97-99. [2] 吴亚辉 . 北方清洁电取暖等增量负荷参与直购电交易背景下的 “源—网—荷”协同优化研究 [ J].中国电力科学研究院 ,2018(3):45-47. [3] 刘姝 , 高媛 , 单俊玮 . 面向主动配电网的源 - 网 - 荷 - 储新型 能源协调控制技术研究 [ J]. 电子测试 ,2018(2):34-36.
基于一致性算法的主动配电网源-荷-储分布式协调优化调度
关键词：主动配电网；多智能体；分布式协调；柔性负荷；分级优化；一致性算法
中图分类号：TM761
文献标志码：A
文章编号：2096-4145（2019）08-0091-08
Distributed Coordinated Optimal Dispatch of Source-load-storage in ADN Based on Consensus Algorithm
2019 第 47 卷 第 8 期 Vol.47 No.8
Power Grid Technology 电网技术
基于一致性算法的主动配电网源-荷-储分布式 协调优化调度
黄 彪，朱自伟，钟少云，裘昕月，黄春辉，吴 昊
（南昌大学 信息工程学院，江西 南昌 330031）
摘 要：针对可再生能源高渗透率的主动配电网调度运行存在的网络拓扑多变、通信及计算量大等问题，建立了
基于多智能体的配电网源-荷-储完全分布式模型。为增强负荷参与调度的意愿，对系统内柔性负荷进行分级优
化建模，改变柔性负荷边际效用。通过设置节点负荷比重改进一致性算法，应用算法对各智能体的边际成本提
取变量。通过一致性协调优化的方式实现源-荷-储的协调运行，提高配电网的运行经济性。算例仿真与分析验
证了该模型的有效性。
文献[1]针对主动配电网优化提出区域自治分 布式优调度方法。但该网络结构仍然需要一个区域 控制中心，未能实现完全分布式求解计算，且对中心 通讯安全、计算能力பைடு நூலகம்求较高。文献[4]提出了一种 基于多智能体的配电网源-荷-储完全分布式协调 控制的建模方法。但该方法没有考虑柔性负荷的补 偿或激励下的运行成本问题。文献[5]主要针对非 理想的遥测通信环境，提出了一种完全分布式协调 的鲁棒一致性算法。文献[6]构建柔性负荷分级优 化模型解决区域内大规模风力发电的消纳问题，但
基于源网荷储优化的电力系统协同控制方法
基于源网荷储优化的电力系统协同控制方法摘要：文章针对电网中出现的频繁放电导致的电网多点故障，以及电网中出现的电网故障，研究了多点故障下的电源－网络－储能－电网协调控制方法。
在此基础上，将其与电力系统的电路图相联系，得到了相应的微分方程。
基于以上分析，本文以电源－电网－储能为研究对象，以电源－储能为核心，通过对电源－储能单元进行扩展，建立电网－储能单元之间的协调控制模型。
该方法以源网荷储为基本思路，扩展了多电源的水平互补性和垂直协作性，并在此基础上提出了一种基于多电源的联合优化方法。
研究发现，当电源－电网－储能系统的最优组合达到30%—60%时，电网－储能系统的基本频率趋于稳定，频率调节的误差减小，取得了新的技术突破。
关键词：源网荷储优化；电力系统；协同控制引言电力系统协同控制可以使电力系统获得更为强大的动态响应能力，该方法以一种柔软的方式在短时间内对联络线与频率上的功率进行额定值恢复，在构建智能电网时，最有希望的一种能量来源是风能。
在电力系统中，风电所占据的比例越来越大，许多发达国家的风力发电比例都超过了20%，由于风电属于一种波动剧烈、具有明显间歇性的能源，它不可能对其进行准确的控制和预测。
在将风电接入电网之后，会对电网的平稳运行产生很大的影响，导致明显的频率波动，使得电压基频波动过大，制约了电力系统的风电输出功率穿透水平。
为此，需要开展电网协调调控，实现大规模风电场接入，为了实现电网协调控制的多元化，本文拟开展以源一网－储能为基础的电网协调控制理论与方法的研究。
一、源网荷储多元协同调控设计（一）源网荷储边缘计算节点配置根据电力系统中变电站分布特征和分布式电源的位置安排，配置资源网荷储边缘计算节点，并结合物联网设备的终端特征对节点进行更新，在客户应用侧，将各结点的控制装置，分别安装在各结点上，用户的使用信息是由节点控制装置进行采集和传送，与电力系统终端计算机相连接，实现对用户数据的实时监控。
在此基础上，通过对所采集到的资料按照相应的算法进行整理，然后通过电脑将整理好的资料传送给电网各单位，并将这些资料保存起来，这对于在电网中的电脑出现故障的情况下，整个系统都能够正常运行是很有帮助的。
面向主动配电网的源-网-荷-储新型能源协调控制技术研究
本文提出的“源网荷储”协调优化运行模型主 要由电源、电网运行、电能负荷以及储能 4 个部分构 成。所提出的模型在运行过程中主要是为了降低能耗， 减少供电过程中污染气体排放，同时充分发挥用户与
收稿日期：2021-01-24 作者简介：王 建（1983-），男，甘肃庆阳人，硕士研究 生，高级工程师，主要研究方向为电能存储与大规模应用。
分布式电源的综合性能，综合提升整体资源利用效率。
本研究拟采用双环结构作为逆变器储控制的主要技能 信量 息术流 流，
外环控制器：PQ控制
Pmax
利用内环控制器的控制性能改善注入电网的电流质量，
· ２１４ ·
储能方面的重要作用。“源网荷储”协调优化系统架 构如图 1 所示 [2]。
储
能量流 信息流
云计算 源
网 边缘计算
荷
图 1 “源网荷储”协调优化系统架构
2 A外D环N控制分器布式源储并网逆变器控P制max ud
度调id 制当（前1+1S，Tisnu市so面ida上l Pi常druefl用se-∑的W逆idt变h KM器p+o技dKusil术ati为on正，S弦P∑W脉MP冲m）d 宽。 这一技术电路结构较为精简，Pmi谐n 波含量较低，属于最
关键词：主动配电网；源网荷储；新型能源；协调优化
Research on the Coordinated Control Technology of Energy Source Network Load Storage for Active Distribution Network
WANG Jian, GAO Fei (State Grid Wuwei Power Supply Company, Wuwei 733000, China)
基于低碳需求响应的新型电力系统中源-网-荷-储协调的优化调度
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要针对源、荷侧展开,主要有三种方式:
1)以一段时
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能总量与 单 位 用 能 对 应 的 碳 排 放 因 子 进 行 粗 略 计
48
太 原 理 工 大 学 学 报
第 55 卷
算 [18]。此方 法 主 要 用 于 大 致 估 算 源、荷 的 排 放 情
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主动配电网源网荷储一体化协调优化模型研究
主动配电网源网荷储一体化协调优化模型研究
杨勇虎;魏华;吴文辉
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】常规主动配电网源网荷储一体化协调优化模型采用局部协调的方法,导致协调优化结果能源利用效率不高,因此提出主动配电网源网荷储一体化协调优化模型研究。
结合支路电流值分析模型约束条件,构建协调优化模型,分析主动配电网源网荷储的出力情况。
实验表明:该模型应用后表现出的功率曲线与配电需求高度一致,能源利用效率较高,满足主动配电网的实际运行需求。
【总页数】4页(P210-213)
【作者】杨勇虎;魏华;吴文辉
【作者单位】东莞城市学院;易事特集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM743
【相关文献】
1.基于遗传算法的主动配电网"源网荷储"协调优化模型研究
2.考虑源网荷储协调的主动配电网优化调度方法研究
3.基于源网荷储协调优化的主动配电网网架规划
4.基于源网荷储协调优化的主动配电网运行
5.考虑热电厂的主动配电网源网荷储协调优化调度研究
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主动配电网中“源-荷-储”协同优化调度研究
主动配电网中“源-荷-储”协同优化调度研究
摘要：随着可再生能源的快速发展，主动配电网作为未来智能电网的重要组成部分，面临着调度困境。
本文从主动配电网的角度出发，研究了“源-荷-储”协同优化调度问题。
通过建立数学模型，采用优化算法对配电网中的电源、负荷和储能设备进行调度，以提高主动配电网的供电可靠性和经济性。
研究结果表明，协同优化调度能有效提升主动配电网的运行性能。
1. 引言
主动配电网是一种利用信息通信技术实现源、荷、储三者协同工作的新型电网形式，其实施可以提高电力系统的供电可靠性和经济性。
然而，由于可再生能源的不稳定性和一些传统配电网中存在的问题，使得主动配电网的调度与控制面临着诸多挑战。
2. 主动配电网调度模型
为了研究主动配电网中“源-荷-储”协同优化调度问题，本文建立了一个数学模型。
该模型首先考虑了配电网中的电源、负荷和储能设备之间的协同关系，然后采用目标函数来综合考虑供电可靠性和经济性两个方面的指标。
同时，由于主动配电网中的电源和储能设备的运行状态是时变的，因此模型还考虑了时段划分和优化调度的问题。
3. 优化算法
为了解决主动配电网的协同调度优化问题，本文采用了一种基于优化算法的求解方法。
该算法首先通过对配电网中的电源、负荷和储能设备进行建模，确定了各个设备的运行状态。
然后根据模型中的目标函数，采用遗传算法或粒子群算法等方法进
行调度优化，最终得到协同调度的解。
4. 数值实验与结果分析
为了验证提出的“源-荷-储”协同优化调度方法的有效性，本文进行了一系列的数值实验。
实验结果表明，通过协同调度优化，主动配电网的供电可靠性和经济性得到了显著提高。
同时，对不同规模、不同结构的配电网进行实验验证，该方法的适用性和普适性得到了证明。
5. 结论与展望
本文主要研究了主动配电网中“源-荷-储”协同优化调度问题，并提出了一种基于优化算法的求解方法。
通过数值实验可以得出，该方法能够显著提高主动配电网的供电可靠性和经济性。
然而，仍然存在一些问题需要进一步研究，比如如何考虑配电网中其他因素对调度结果的影响，以及如何实现调度策略的实时性等。
致谢：感谢所有对本研究有所贡献的人士。
本文研究了主动配电网中的协同优化调度问题，并提出了一种基于优化算法的求解方法。
通过数值实验验证，该方法能够显著提高主动配电网的供电可靠性和经济性。
然而，还有一些问题需要进一步研究，如如何考虑其他因素的影响以及实现调度策略的实时性等。
通过本研究，我们对主动配电网的协同调度优化有了更深入的了解，对未来的研究和应用提供了有价值的参考。
最后，感谢所有对本研究有所贡献的人士。