一种电力网络及其控制方法、装置和系统

摘要

本发明的实施例公开了一种电力网络及其控制方法、装置和系统，涉及电力领域，用以改善现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。该方法包括：N个微网，每一微网包括：通过变压设备连接的第一母线和第二母线，第一母线用于连接产能设备和负荷；每一微网中的第二母线通过联络线与N个微网中至少一个其他微网的第二母线相连接，联络线上设置有联络线开关，联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开；N个微网分成M个微网组，每组的各微网通过联络线连通，每个微网组通过公共连接点PCC与电网供电线路连通，N个微网中至少一个微网的第二母线与储能设备连接。

权利要求

1.一种电力网络，其特征在于，包括：N个微网，所述N≥2；

每一所述微网包括：通过变压设备连接的第一母线和第二母线，其中，所述第一母线用于连接产能设备和负荷；每一所述微网中的第二母线通过联络线与所述N个微网中至少一个其他微网的第二母线相连接，所述联络线上设置有联络线开关，所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开；

所述N个微网分成M个微网组，每组的各微网通过所述联络线连通，每个微网组通过公共连接点PCC与电网供电线路连通，且每组中仅有一个接入开关与所述电网供电线连通，所述N个微网中至少一个微网的第二母线与储能设备连接，1≤M≤N。

2.根据权利要求1所述的电力网络，其特征在于，每一所述微网还包括：位于第一母线和第二母线之间的变压设备高压侧开关。

3.一种电力网络的控制方法，其特征在于，所述电力网络为权利要求1或2所述的电力网络；

所述控制方法包括：针对每个包含所述储能设备的微网组，网络调度装置获取所述微网组中任一个微网允许的功率运行区间，所述功率运行区间包括：所述微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数；

将所述微网允许的功率运行区间发送至所述微网的微网控制装置，以便所述微网控制装置根据微网的并网点的实时功率P与所述微网允许的功率运行区间，确定所述储能设备的功率调整策略。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述微网组中每个微网允许的功率运行区间包括：按照预设的时间周期，获取所述微网允许的功率运行区间。

5.根据权利要求3或4所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述微网组中每个微网允许的功率运行区间包括：接收所述微网的微网控制装置发送的所述微网的实时运行参数，所述实时运行参数包括：所述微网的并网点的实时功率参数，以及所述微网的功率提升能力和功率降低能力，所述实时功率参数用于得到实时功率值；

将所述微网的并网点的当前时间周期内的实时功率值与历史时间周期内的实时功率值加权求和，得到功率预测值；

根据所述微网的功率提升能力或所述微网的功率降低能力对所述功率预测值进行修正，以得到功率修正值；

确定包含所述功率修正值的一区间作为所述微网允许的功率运行区间。

6.一种电力网络的控制方法，其特征在于，所述电力网络为权利要求1或2所述的电力网络；其中，所述储能设备与第一微网的第二母线连接，所述储能设备由所述第一微网的第一微网控制装置控制；

所述控制方法包括：

第一微网控制装置获取所述储能设备的功率调整策略；

所述第一微网控制装置根据所述储能设备的功率调整策略控制所述储能设备的功率。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，

所述第一微网控制装置获取所述储能设备的功率调整策略包括：所述第一微网控制装置接收网络调度装置发送的所述第一微网允许的功率运行区间，所述功率运行区间包括：所述第一微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数；根据所述第一微网的并网点的实时功率P与所述第一微网允许的功率运行区间，确定所述储能设备的功率调整策略；

或者，

所述第一微网控制装置接收第二微网控制装置或者所述网络调度装置发送的所述储能设备的功率调整策略。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，

所述根据所述第一微网的并网点的实时功率P与所述第一微网允许的功率运行区间，确定所述储能设备的功率调整策略包括：若所述P为负值且所述P大于最大反向功率，则确定所述储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：增大储能设备的放电功率或减小储能设备的充电功率；

和/或，

若P为负值且P小于最大反向功率，则确定所述储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：减小储能设备的放电功率或增大储能设备的充电功率；

和/或，

若P为正值且P小于最大正向功率，则确定所述储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：减小储能设备的放电功率或增大储能设备的充电功率；

和/或，

若P为正值且P大于最大正向功率，则确定所述储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：增大储能设备的放电功率或减小储能设备的充电功率。

9.一种网络调度装置，其特征在于，用于控制电力网络，所述电力网络为权利要求1或2所述的电力网络，针对每个包含所述储能设备的微网组，该装置包括:获取单元，用于网络调度装置获取所述微网组中任一个微网允许的功率运行区间，所述功率运行区间包括：所述微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数；

发送单元，用于将所述获取单元获取的所述微网允许的功率运行区间发送至所述微网的微网控制装置，以便所述微网控制装置根据微网的并网点的实时功率P与所述微网允许的功率运行区间，确定所述储能设备的功率调整策略。

10.一种微网控制装置，其特征在于，用于控制电力网络，所述电力网络为权利要求1或

2所述的电力网络，所述储能设备与第一微网的第二母线连接，所述储能设备由所述第一微网的第一微网控制装置控制；该装置包括：获取单元，用于第一微网控制装置获取所述储能设备的功率调整策略；

控制单元，用于所述第一微网控制装置根据所述获取单元获取的所述储能设备的功率调整策略控制所述储能设备的功率。

11.一种电力网络的控制系统，其特征在于，所述电力网络为权利要求1或2所述的电力网络，该控制系统包括：权利要求9所述的网络调度装置和权利要求书10所述的微网控制装置。

说明书

一种电力网络及其控制方法、装置和系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力领域，尤其涉及一种电力网络及其控制方法、装置和系统。

背景技术

[0002] 分布式能源以其高效、清洁、灵活等特点，可与传统能源方式互为补充。微网(micro-grid)，又叫微型电网、微电网，是分布式能源的一种重要利用方式，是一种主要由负荷和产能设备(主要包含分布式发电设备)共同组成的系统。微网既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

[0003] 参考图1所示，与电网并网运行的微网即是并网型微网，其特点为内部有产能设备和负荷，与电网通过公共连接点(也叫公共联结点，可简称PCC:point of common coupling)连通。

[0004] 并网型微网在PCC以下的内部主要进行电能的生产和消费平衡，通常工作在自发自用状态，不足的部分电力由电网进行补充，并不向电网反送电力。由于微网反送电力可能带有间歇性和自由性，会影响区域电网的电压波动等问题，故而通常电网限制了微网反送电流的情况发生。这样并网型微网为了满足供需平衡就可能会存在以下两种情况：一种情况是为了不向电网反送电力，就会在一定程度上限制了微网内部产能设备的运行，例如在光照条件好且负荷低的时间段，会造成部分光伏发电弃用，而类似燃气发电机等设备的工作在停机或非额定输出状态下等情况的发生，导致运行效率低，年可利用小时数降低等使产能设备利用率低的问题。另一种情况是需要电网向并网型微网提供大量电力，尤其是当负荷过多，即微网内部产能远小于负荷，就会导致并网型微网对电网的需求量大。

发明内容

[0005] 本发明的实施例提供一种电力网络及其控制方法、装置和系统，为改善现有技术中由于为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题，而提供了一种新的电力网络，并提供该电力网络中微网功率的控制方案。

[0006] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

[0007] 第一方面、本发明实施例提供了一种电力网络，所述电力网络包括：N个微网，所述N≥2；

[0008] 每一所述微网包括：通过变压设备连接的第一母线和第二母线，其中，所述第一母线用于连接产能设备和负荷；每一所述微网中的第二母线通过联络线与所述N个微网中至少一个其他微网的第二母线相连接，所述联络线上设置有联络线开关，所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开；

[0009] 所述N个微网分成M个微网组，每组的各微网通过所述联络线连通，每个微网组通过公共连接点PCC与电网供电线路连通，所述N个微网中至少一个微网的第二母线与储能设备连接，1≤M≤N。

[0010] 可选的，每一微网还包括：位于第一母线和第二母线之间的接入开关变压设备高压侧开关。

[0011] 上述第一方面是本发明实施例提供的一种电力网络，电力网络是将多个微网联合运行，再与电网并网的电力网络。微网之间通过联络线连接，联络线上设有联络线开关，联络线开关控制着相连的微网的连通和断开，连通的微网之间可以进行能量交换。本发明实施例所提供的电力网络中只要有两个或两个以上微网连通组成微网组，则微网之间就可以进行能量交换(有的微网将其富余电量供给其他电量短缺的微网)。这样本发明实施例提供的电力网络中的微网之间就可以进行能量交换，而现有技术中的微网之间是不可以进行能量交换的。同时在电力网络中增加了与微网的第二母线连接的储能设备，使对电力网络的调节更灵活。因此，相比现有技术而言，本发明实施例提供的电力网络可以改善现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。

[0012] 第二方面、本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法，所述电力网络为第一方面所述的电力网络；

[0013] 所述控制方法包括：针对每个包含所述储能设备的微网组，网络调度装置获取所述微网组中任一个微网允许的功率运行区间，所述功率运行区间包括：所述微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数；

[0014] 将所述微网允许的功率运行区间发送至所述微网的微网控制装置，以便所述微网控制装置根据微网的并网点的实时功率P与所述微网允许的功率运行区间，确定所述储能设备的功率调整策略。

[0015] 可选的，所述获取所述微网组中每个微网允许的功率运行区间包括：按照预设的时间周期，获取所述微网允许的功率运行区间。

[0016] 可选的，所述获取所述微网组中每个微网允许的功率运行区间包括：接收所述微网的微网控制装置发送的所述微网的实时运行参数，所述实时运行参数包括：

[0017] 所述微网的并网点的实时功率参数，以及所述微网的功率提升能力和功率降低能力，所述实时功率参数用于得到实时功率值；

[0018] 将所述微网的并网点的当前时间周期内的实时功率值与历史时间周期内的实时功率值加权求和，得到功率预测值；

[0019] 根据所述微网的功率提升能力或所述微网的功率降低能力对所述功率预测值进行修正，以得到功率修正值；

[0020] 确定包含所述功率修正值的一区间作为所述微网允许的功率运行区间。

[0021] 第三方面、本发明实施例提供了一种网络调度装置，用于控制电力网络，所述电力网络为第一方面所述的电力网络，针对每个所述微网组，该装置包括:

[0022] 获取单元，用于网络调度装置获取所述微网组中任一个微网允许的功率运行区间，所述功率运行区间包括：所述微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数；

[0023] 发送单元，用于将所述微网允许的功率运行区间发送至所述微网的微网控制装置，以便所述微网控制装置根据微网的并网点的实时功率P与所述微网允许的功率运行区间，确定所述储能设备的功率调整策略。

[0024] 第四方面、本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法，所述电力网络为第一方面所述的电力网络；其中，所述储能设备与第一微网的第二母线连接，所述储能设备由所述第一微网的第一微网控制装置控制；

[0025] 所述控制方法包括：

[0026] 第一微网控制装置获取所述储能设备的功率调整策略；

[0027] 所述第一微网控制装置根据所述储能设备的功率调整策略控制所述储能设备的功率。

[0028] 可选的，所述第一微网控制装置获取所述储能设备的功率调整策略包括：所述第一微网控制装置接收网络调度装置发送的所述第一微网允许的功率运行区间，所述功率运行区间包括：所述第一微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数；根据所述第一微网的并网点的实时功率P与所述第一微网允许的功率运行区间，确定所述储能设备的功率调整策略；

[0029] 或者，

[0030] 所述第一微网控制装置接收第二微网控制装置或者所述网络调度装置发送的所述储能设备的功率调整策略。

[0031] 可选的，所述根据所述第一微网的并网点的实时功率P与所述第一微网允许的功率运行区间，确定所述储能设备的功率调整策略包括：

[0032] 若所述P为负值且所述P大于最大反向功率，则确定所述储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：增大储能设备的放电功率或减小储能设备的充电功率；

[0033] 和/或，

[0034] 若P为负值且P小于最大反向功率，则确定所述储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：减小储能设备的放电功率或增大储能设备的充电功率；

[0035] 和/或，

[0036] 若P为正值且P小于最大正向功率，则确定所述储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：减小储能设备的放电功率或增大储能设备的充电功率；

[0037] 和/或，

[0038] 若P为正值且P大于最大正向功率，则确定所述储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：增大储能设备的放电功率或减小储能设备的充电功率。

[0039] 第五方面、本发明实施例提供了一种微网控制装置，用于控制电力网络，所述电力网络为第一方面所述的电力网络，所述储能设备与第一微网的第二母线连接，所述储能设备由所述第一微网的第一微网控制装置控制；该装置包括：

[0040] 获取单元，用于第一微网控制装置获取所述储能设备的功率调整策略；

[0041] 控制单元，用于所述第一微网控制装置根据所述储能设备的功率调整策略控制所述储能设备的功率。

[0042] 第六方面、本发明实施例提供了一种电力网络的控制系统，所述电力网络为第一方面所述的电力网络，该控制系统包括：第三方面所述的网络调度装置和第五方面所述的微网控制装置。

[0043] 上述第二方面至第六方面是本发明实施例提供的一种电力网络的控制方法、装置及系统。针对每个包含储能设备的微网组，网络调度装置获取微网组中任一个微网允许的功率运行区间，并将该微网允许的功率运行区间发送至微网的微网控制装置。该微网控制装置接收网络调度装置发送的功率运行区间，并根据微网的并网点的实时功率P与微网允许的功率运行区间，确定储能设备的功率调整策略。第一微网控制装置获取该储能设备的功率调整策略，并根据该储能设备的功率调整策略控制该储能设备的功率。从而通过对储能设备的功率调节，实现了对微网功率的调节。进一步的改善了现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。

附图说明

[0044] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0045] 图1为现有技术提供的一种单一并网型微网结构示意图；

[0046] 图2为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之一；

[0047] 图3为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之二；

[0048] 图4为本发明实施例提供的电力网络的控制系统图之一；

[0049] 图5为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之三；

[0050] 图6为本发明实施例提供的电力网络的控制方法的流程图之一；

[0051] 图7为本发明实施例提供的电力网络的控制方法的流程图之二；

[0052] 图8为本发明施例提供的一种用数轴来划分功率区间示意图；

[0053] 图9(a)为本发明实施例提供的微网控制装置确定功率调整策略的流程图之一；

[0054] 图9(b)为本发明实施例提供的微网控制装置确定功率调整策略的流程图之二；

[0055] 图10为本发明实施例提供的电力网络的控制方法的流程图之三；

[0056] 图11为本发明实施例提供的电力网络的控制装置的框图之一；

[0057] 图12为本发明实施例提供的电力网络的控制装置的框图之二；

[0058] 图13为本发明实施例提供的一种电力网络的控制系统框图。

具体实施方式

[0059] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0060] 为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。

[0061] 另外，本发明实施例中术语“系统”和“网络”在本发明实施例中常被可互换使用。本发明实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本发明实施例中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0062] 实施例一

[0063] 现有技术中单一并网型微网是独立运行的，但由于受到PCC功率不允许从一级微网流向电网的限制，从而导致微网的发电设备的发电量受限，或需要大量增加储能设备。这种做法会偏离微网的实际需求，或使得微网的投资成本和运营成本都升高。因此在本发明实施例中为了解决上述问题提供了一种新型电力网络。参考图2，在该新的电力网络中，本发明实施例将多个微网进行联络线连接，形成联合的并网型微网，当多个微网进行联合运行时，由于微网之间产用能的规律不同，可形成网络互补效应。需要说明，在以下的实施例描述中，一级微网即是指单个微网，二级微网即是指将由多个一级微网连接形成的并网型微网。

[0064] 首先介绍本发明实施例提供的电力网络，该电力网络是由N个微网组成的，其中N≥2。本实施例中以N＝3为例，参考图2，该电力网络是由1号微网、2号微网、3号微网这3个一级微网联合组成的一个二级微网。

[0065] 具体的，每一微网以1号微网为例包括：通过变压设备11连接的第一母线(bus)12和第二母线13。第一母线12连接变压设备11的低压侧，示例的为0.4kV低压母线，而第二母线13连接变压设备11的高压侧，示例的为10kV高压母线。其中，第一母线12用于连接产能设备和负荷。微网中的产能设备主要包括分布式发电设备和第一储能设备。需要说明的是：为了便于区分，在本发明实施例中，与微网的第一母线相连的储能设备称之为第一储能设备；与微网的第二母线相连的储能设备称之为第二储能设备。分布式发电设备根据使用技术的不同，可分为热电冷联产发电、内燃机组发电、燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池等；第一储能设备主要包括小功率储能电池，一般功率低于400kW；
负荷主要是指用电线路。其中，发电设备和第一储能设备例如可以是不同的设备，两者相连，使得发出电能可以存储于第一储能设备中；两者还可以作为一个整体装置而存在，此时第一储能设备可以作为发电设备中的一个部件。为了方便描述和理解，在本发明实施例的附图中光伏发电设备、热电联供、第一储能设备代表产能设备；用电线路代表负荷。

[0066] 每一微网中的第二母线13通过联络线14与N个微网中至少一个其他微网的第二母线13相连接；也就是说，在同一个二级微网中不存在不与任何微网通过联络线连接的一级微网。示例的，参考图2所示，对于1号微网而言，1号微网与2号微网通过联络线14相连接；对于3号微网而言，3号微网与2号微网通过联络线14相连接；对于2号微网而言，2号微网分别与1号微网、3号微网通过联络线14相连接。示例的，联络线14为10kV高压电缆。联络线14上设置有联络线开关，该联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开。

[0067] 需要说明，本文中的“连接”与“连通”的区别：“连接”指相连但不一定相通，即不一定有电流流过；“连通”指相连并且相通，有电流流过。例如：连接在一起的两个微网，是指两个微网用联络线连在一起，但联络线上的开关可能处于合闸状态也可能处于分闸状态；连通的两个微网，是指两个微网用联络线连在一起，且联络线上的开关处于合闸状态。

[0068] 可选的，联络线14可以是公共的，被3个以上的微网共用。参考图3所示，所有微网通过一条公共的联络线连接在一起。联络线14连接每个微网第二母线的部分有联络线开关，用于控制该微网与其他微网的连通或断开。

[0069] 优选的，联络线14是独立的，仅被两个微网所用。参考图2所示，每相连的两个微网通过一条独立的联络线连接，独立的联络线是指该联络线仅用于连接两个微网，而不与其他微网连接。可选的，联络线14的至少一端设置有联络线开关，需要说明的是，这里联络线的一端不是指联络线的端点，而是在联络线上靠近微网第二母线13的部分上，此时该联络线开关属于其靠近的第二母线13所在的微网，其分闸和合闸可由该微网的微网控制装置来控制；哪一端设置有联络线开关并不代表其物理位置，而是表明该联络线开关属于哪个微网。例如联络线14上靠近2号微网第二母线13的部分上的联络线开关17，该联络线开关17属于2号微网，可由2号微网的微网控制装置控制联络线开关17的分闸和合闸。这样独立的联络线，并且至少一端设置有联络线开关可以很灵活的控制两个微网之间的连通或断开，而不影响这两个微网与其他微网之间的连通或断开。

[0070] 优选的，联络线的两端分别设置有联络线开关。例如联络线14上的联络线开关17和联络线开关18，此时联络线开关17的分闸和合闸可由2号微网的微网控制装置来控制，联络线开关18的分闸和合闸可由1号微网的微网控制装置来控制。这样可以使相连的两个微网中任一个微网可通过控制联络线开关的分闸或合闸来控制这两个微网的断开，从而可以使控制更灵活。

[0071] 该电力网络中的N个微网分成M个微网组，1≤M≤N，每组的各微网通过联络线连通，微网组中的不同微网之间可以进行能量的交换。这里的分组并非是一成不变的，随着微网间是否连通状态的改变，微网组的划分也随之改变。本实施例中将二级微网中相互连通多个(至少两个)一级微网的组合称为一个微网组，也可以将二级微网中不与任何其他微网连通的一个一级微网称为一个微网组。

[0072] 为了使得每个微网组都是并网型的，每个微网组通过公共连接点PCC与电网供电线路连通。优选的，本实施例需要每个微网组中至少有一个微网通过公共连接点PCC处的接入开关15连接至电网供电线路。且每组中仅有一个接入开关与所述电网供电线路连通，以便于对一个微网组的控制。

[0073] 本发明实施例所提供的二级微网中可以有一个或多个微网组，同一个微网组中的不同微网之间由于依靠联络线连通，因此就可以通过该联络线进行能量的交换，即某些一级微网的富余电量可以反送到二级微网，供给其他一级微网使用。微网组中至少有一个微网通过接入开关连接至电网供电线路，即一个微网组中可以有多于一条的电网供电线路，但不同的电网供电线路由于频率相位不一定完全相同，不能同时向同一个微网组供电，因此每个微网组有且仅有一条电网供电线路连通，为微网供电，该微网组的其他电网供电线路断开，处于备用的状态。

[0074] 例如图2所示的二级微网，将1号、2号、3号微网的联络线开关都合闸，则组成一个微网组。这个微网组与两条电网供电线路连接，即一条是1号微网通过接入开关15与电网供电线路相连接，另一条是3号微网通过接入开关15与电网供电线路相连接。其中1号微网相连的电网供电线路为这个微网组的主供电线路，而3号微网相连的电网供电线路为这个微网组的备用供电线路。如果一个微网组中有多条电网供电线路，则优选的可以通过计算整个微网组对电网的电量需求，选择一条满足条件的作为主供电线路，需要满足的条件是整个微网组对电网的电量需求不能超过这条供电线路上的负荷阈值。如果有多条电网供电线路满足条件，则可选满足条件的电网供电线路中的任一条作为主供电线路。一个微网组如果有多条电网供电线路，就可以当其中一条电网供电线路出现故障，或不能满足上述条件时，或各微网长期供需关系改变以至于需要改变网络拓扑时，则备用供电线路就可以成为主用供电线路，使控制更灵活。而且每个微网组仅一个PCC处接入开关与电网连通，降低了电网的管理难度；本实施例中示例的该微网组与主供电线路连通，即1号微网的接入开关15合闸，3号微网的接入开关15分闸。

[0075] 基于上述各微网之间、以及微网和电网所假设的连接关系，根据各微网的箭头方向可知，2号微网有富余的电量，1号微网和3号微网电量短缺，则2号微网将富余电量反送到二级微网，供给1号微网和3号微网使用，若1号微网和3号微网电量还不足，则由电网(即主供电线路)提供。这样可以无需降低2号微网的分布式发电设备的发电量，提高分布式发电设备利用率；同时3个一级微网联合运行降低了整体对电网的需求量。

[0076] 优选的，本发明实施例提供的电力网络中的每一微网还包括：位于第一母线和第二母线之间的变压设备高压侧开关。在本发明实施例中变压设备可以是变压器，变压设备高压侧开关可以是当第一母线与第二母线之间仅有一个变压设备时，如图2所示的在1号微网中位于第一母线12和第二母线13之间的变压设备高压侧开关16；变压设备高压侧开关也可以是当第一母线与第二母线之间有多个变压设备时，在第一母线与第二母线之间驳接多个变压设备的共用上级总开关。变压设备高压侧开关的作用是当微网组的多个微网中的一个发生严重故障，如线路短路、或发电设备失控等严重故障会波及其他微网时，可以通过仅断开该微网的变压设备高压侧开关来隔离该微网，不需要改变其他开关的状态，从而使其他微网不受影响。同时这种方法相比于将该微网的联络线开关都分闸，可能还会进一步影响到某些PCC处的接入开关的状态而言，控制更简单，对装置的损害越小。

[0077] 其次，针对上述电力网络，本实施例还提供了一种电力网络的控制系统，该控制系统包括：N个微网控制装置，与N个微网控制装置相连的网络调度装置，其中，N≥2，与网络调度装置相连的网络运营装置，以及与微网控制装置相连的设备级控制器。其中，设备级控制器包括第一储能设备的控制器、第二储能设备的控制器、发电设备的控制器、负荷控制器等。

[0078] 本实施例中以三个微网组成的电力网络为例，参考图4，该电力网络的控制系统包括3个微网控制装置，即1号微网控制装置、2号微网控制装置和3号微网控制装置；以及与3个微网控制装置相连的网络调度装置。其中，各微网控制装置通过控制各设备级控制器来完成其对控制的微网的内部管理，并受控于二级微网的网络调度装置。网络调度装置作为二级微网的管理系统，用于完成和电网的接口(与电网连通的接入开关)控制，以及对各微网的调度指令。例如：各微网之间的整体调度、以及微网组与哪个电网供电线路连通的控制由网络调度装置完成；各微网产能设备和负荷的控制可以由各自的微网控制装置完成。

[0079] 参考图4所示，本发明实施例中网络运营装置与网络调度装置相连。网络调度装置将二级微网的运行数据发送至网络运营装置，开展网络运营管理。网络运营装置用于针对N个微网执行用户管理、计量及交易支付管理、设备资产管理、运营决策中的至少一个。微网间不断发生能量的双向交换，而微网通常属于不同的业主或结算单位，故而需要对能量的实时交换量进行统计，产生账单。网络运营装置根据网络调度装置发送的数据，不断更新统计数据。

[0080] 本发明实施例提供了一种电力网络，将多个一级微网通过联络线连接，组成二级微网，由于各一级微网的产能和负荷的规律不同，则可以互相提供备用电量。也就是说，可以在二级微网中允许一级微网反送电力,从而可克服单一并网型微网的供需互动瓶颈，大幅度提高微网内产能设备的利用水平，尤其是提高了光伏发电、风能发电等分布式发电设备的利用水平。但是，二级微网形成的规模越大，其网络运行控制的难度越高，问题主要在于一级微网需求端的自由性和发电端的间歇性并存。

[0081] 需求端的自由性：一级微网内用户对多种能源需求大多是随机且没有统一规律的。也就是说一级微网内用电规律等完全是根据用户各自需求，彼此没有联系，不能进行管理。

[0082] 发电端的间歇性：以光伏发电为例，光伏发电设备根据光照变化而间歇性工作，变化频率最短可达到2～3秒。

[0083] 在上述一级微网需求端的自由性和发电端的间歇性并存的极端情况下，会导致二级微网内的潮流问题，例如部分支路线路过载、高压电气节点的电压过高或过低等。通过二级微网的网络调度装置对各一级微网的整体调度以及各一级微网控制装置对其产能设备和负荷的控制的相互配合，可以在一定时间内(一般为15分钟)解决上述二级微网内的潮流问题。但是，受一些一级微网的特殊条件限制，会导致其难以配合二级微网的整体控制(二级微网的网络调度装置对各一级微网的整体调度)，存在控制局限性。其中，一级微网的特殊条件限制可以是，例如：1)一级微网中部分发电设备本身存在的局限性，不能承担调节的功能，例如光伏和风力发电，基本上是靠间歇性的自然光照和风力的。2)一级微网中含有燃气热电联供设备，那么为了保障热力供应时，不能进行电力调节，或如果进行电力调节会严重影响燃气热电联供设备运行效率甚至停机。

[0084] 综上，微网控制装置需要保障一级微网内部的产能设备和负荷供需平衡，可能会导致其响应网络调度装置的命令出现延迟，或者由于一级微网内部分布式发电设备的不可控，而导致的不能响应网络调度装置的命令等，总体表现为网络调度装置和微网控制装置之间的配合控制不够灵活，不适合进行短时间周期(1分钟到15分钟控制间隙)的系统控制。

[0085] 因此，在本发明实施例中N个微网中至少一个微网的第二母线与储能设备连接。该第二储能设备优选的是大功率储能设备，接在一级微网变压设备的高压侧，功率在500kW到数兆瓦，一般为大功率储能电池。在二级微网中第二储能设备和所有微网在同一个电气节点上，其吸收或放出的电流可以直接到达每一个微网，也就是说，第二储能设备可以为整个二级微网服务。在一个二级微网中，第二储能设备可以有多个，但最好少于一级微网的个数，而且在能满足整个二级微网需要的情况下，第二储能设备的个数越少越好。因为第二储能设备安装在微网的高压侧，若其个数太多，会影响整个微网的电压的稳定。储能设备的功率可以是充电功率，也可以是放电功率，储能设备的充放电额定功率相等。

[0086] 在一个二级微网中，第二储能设备的个数和接在哪个一级微网的第二母线上是参考一级微网的个数和一级微网内的分布式发电设备的种类和规模等的需要来设定的。

[0087] 示例的，参考图2所示，1号微网、2号微网、3号微网这三个微网通过联络线连接组成一个二级微网。其中，相比于1号微网和3号微网，2号微网以光伏发电为主要的分布式发电设备，且其光伏发电设备装机规模较大。在光照条件好，负荷较低的情况下2号微网会向二级微网反送功率，但由于光照的间歇性或负荷的无规律性就可能使2号微网向二级微网反送功率具有间歇性；2号微网中还有燃气三联供设备，已知为了保障供热/供冷任务，燃气三联供设备必须保持一定的工作功率(例如60％到

[0088] 100％之间)，且其调节速度较慢。因此，在2号微网的第二母线上连接有第二储能设备19。

[0089] 具体的，该第二储能设备19以10kV电压等级接入，功率可达500kW到数兆瓦。当2号微网有富余电量时，反送电量到二级微网，第二储能设备就可以吸收该富余电量。当2号微网的负荷较大电量短缺时，第二储能设备就可以释放电量供给2号微网使用。同理，由于第二储能设备和3个微网在同一个电气节点上，因此1号、3号微网反送的电力也可以被第二储能设备吸收，第二储能设备释放的电量也可以供给1号、3号微网使用。也就是第二储能设备是服务整个二级微网的。

[0090] 因此，本发明实施例通过在一级微网的10kV高压母线上增加可调节的第二储能设备，弥补了一级微网和二级微网的配合延迟性，缩短了控制周期(1分钟到15分钟控制间隙)，使得电力网络的控制灵活性得到提升。

[0091] 再次，本发明实施例需要对电力网络中的功率进行控制(调节)，为了清楚本申请中电能(电流/功率)的方向以及符号的含义，在本实施例中做出以下规定：

[0092] 本发明实施例提供的电力网络的电流/功率采集点主要是二级微网并入电网的并网点(可以是PCC)和一级微网并入二级微网的并网点(可以是变压设备高压侧开关位置)。

[0093] 电流/功率的正负：一般规定电流流入母线为负，电流流出母线为正。那么功率也是一样的，功率流入母线为负，功率流出母线为正。需要说明的是：在本发明实施例的附图中，箭头方向都代表了电流/功率的流向。示例的参考图5所示二级微网中，1号微网、2号微网、3号微网这3个微网连通组成一个微网组。电网及3个微网中电流/功率的流向如图中箭头方向所示。那么可知此时在1号微网PCC采集到的电流/功率是负的，当方向与当前方向相反时，则电流/功率是正的；而在1号微网并网点采集到的电流/功率是正的，在2号微网并网点采集到的电流/功率是负的。

[0094] 电流/功率的正方向、反方向：PCC的电流/功率的正方向是指从电网线路向二级微网注入电能的方向，即图5中当前1号微网PCC处电流/功率的方向为正方向，与图5中当前方向相反的方向为PCC的电流/功率的反方向。同样的，并网点的电流/功率的正方向是指二级微网向一级微网注入电能的方向，即图5中当前1号微网并网点处电流/功率的方向为正方向；当前2号微网并网点处电流/功率的方向为反方向。

[0095] 可见，由于二级微网采集点(PCC)和一级微网采集点(微网并网点)位置的不同，导致了同样为正方向，电流/功率的正负相反。例如：图5中1号微网PCC的电流/功率方向为正方向，但电流/功率是负的；1号微网并网点电流/功率方向也为正方向，但电流/功率是正的。需要说明的是：以下为了便于描述，正方向简称正向，反方向简称反向，电流/功率反向、反向电流/功率、反送电力等的含义是电流/功率是反方向的。

[0096] 实施例二

[0097] 本发明实施例提供了一种针对上述电力网络的控制方法，参考图6所示，各步骤的执行主体是网络调度装置，具体步骤包括：

[0098] S601(可选的)、网络调度装置接收微网的微网控制装置发送的微网的实时运行参数。

[0099] 其中，微网的实时运行参数包括：微网的并网点的实时功率参数，以及微网的功率提升能力和功率降低能力。微网的并网点的实时功率参数可以包括微网并网点的有功功率、无功功率、功率因数、电压和电流中的一个或多个。实时功率参数用于计算得到实时功率值，实时功率值是微网并网点的有功功率值。例如，若实时功率参数为无功功率和功率因数，则可以通过公式有功功率＝无功功率/(1-功率因数)得到；若实时功率参数为功率因数、电压和电流，则可以通过公式有功功率＝电压*电流*功率因数得到；其他现有求有功功率的公式也可以，在此不再详述。

[0100] 由于本实施例中规定了功率/电流的正反方向和正负符号，因此，当一级微网的并网点的有功功率、无功功率、电流是正值时，则表示功率/电流正向的，此时功率/电流从二级微网流向一级微网；当微网的并网点的功率/电流是负值时，则表示功率/电流是反向的，此时功率/电流从一级微网流向二级微网。而PCC的功率通常不能反向，所以微网组的PCC的实时功率参数始终是正向的，由于此时是流入微网母线，因此用负值表示。

[0101] 示例的，参考图5所示，1号微网、2号微网、3号微网3个微网用联络线连接组成一个二级微网，现将1号微网和2号微网之间的联络线开关合闸，2号微网和3号微网之间的联络线开关合闸，则三个微网连通组成一个微网组联合运行。其中1号、3号微网并网点的电流/功率方向为正向，2号微网并网点的电流/功率方向为反向，那么从2号微网流出的反向电流/功率，则可以被1号微网和/或3号微网吸收。微网组中某些微网的反向功率被其他微网所吸收，微网组中哪个微网有反向功率或者有几个微网有反向功率不受约束。也就是说，当图5所示的微网组中2号微网和3号微网电流/功率反向，1号微网电流/功率仍为正向时，那么2号微网、3号微网的反向电流/功率也可以被1号微网所吸收。本实施例中优选的，任一微网组不向电网返送电能，因此任一微网组中各微网并网点的反向电流/功率的总和不大于正向电流/功率的总和，当然，一微网组中各微网并网点的反向电流/功率的总和可以是0，此时这个微网组中各微网并网点的电流/功率均为正向。

[0102] 优选的，各微网控制装置按照预设的时间周期，向网络调度装置发送该微网控制装置所控制的微网的实时运行参数，其中，一微网组的一个微网通过一PCC与电网线路连通，因而该微网的微网控制装置还可以获取该微网的PCC的实时功率参数，并将该PCC的实时功率参数发送至网络调度装置。

[0103] 此时，1号微网控制装置可将1号微网的实时运行参数、以及PCC的实时功率参数发给网络调度装置；2号微网控制装置可将2号微网的实时运行参数发给网络调度装置；3号微网控制装置可将3号微网的实时运行参数发给网络调度装置。

[0104] 相应的，网络调度装置可以按照预设的时间周期(即各微网控制装置发送的周期)接收每个微网组的PCC的实时功率参数、以及该微网组中各微网的实时运行参数。

[0105] 示例的，该预设周期可以是15～60分钟，例如可以是每15分钟网络调度装置接收一次。

[0106] S602、针对每个包含第二储能设备的微网组，网络调度装置获取微网组中任一个微网允许的功率运行区间。

[0107] 需要说明的是：为了便于区分，在本发明实施例中，与微网的第一母线相连的储能设备称之为第一储能设备；与微网的第二母线相连的储能设备称之为第二储能设备。

[0108] 其中，微网允许的功率运行区间包括：所述微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数。由于本实施例中规定了功率/电流的正方向和正负符号，因此，并网点的反向功率参数总为负值，正向功率参数总为正值，并且，反向功率参数的大小以其绝对值的大小为准，即反向功率参数的绝对值越大，则认为该反向功率参数越大，其中最大反向功率参数即为微网的并网点所允许的反向功率参数中绝对值最大的数值。

[0109] 此步骤优选为：按照预设的时间周期，获取所述微网允许的功率运行区间。示例的，该预设的时间周期可以与步骤S601的周期相同，即在进行完步骤S601后立即执行此步骤。当然，若不执行步骤S601，则这里的周期可以根据需要而设定，示例的可以是15～60分钟，例如可以是每15分钟。可选的，对于微网允许的功率运行区间的获取，可以根据实际经验为每个微网设定相应的功率运行区间。例如：可以是工作人员通过与网络调度装置的交互界面输入各个微网的功率运行区间；进一步的，可以每隔一段时间调节一次(重新输入一次)。又例如：还可以在网络调度装置中预先存储多个功率运行区间，使得每隔一段时间为每个微网从预先存储的多个功率运行区间中选择一个，其中选择的方式可以是任选一个，还可以是根据预设的规则从中选择。

[0110] 优选的，二级微网的网络调度装置可以根据步骤S601接收到微网的实时运行参数，进行短期功率预测并计算微网允许的功率运行区间。

[0111] 具体的，将微网的并网点的当前时间周期内的实时功率值与历史时间周期内的实时功率值加权求和，得到功率预测值。当前时间周期内的实时功率值可以是当前时间周期内的实时功率值的平均值，时间周期可以是15-60分钟，例如15分钟。加权求和的权重可以根据具体情况设定，在此不做限制。历史时间周期可以是当前时间周期的前一个时间周期，也可以是某一天对应的时段，其他合理历史时间周期亦可，此处不再赘述。根据微网的功率提升能力或微网的功率降低能力对功率预测值进行修正，以得到功率修正值；确定包含功率修正值的一区间作为微网允许的功率运行区间。需要说明的是：最终的功率运行区间可以是以功率修正值作为边界的区间，也可以是将功率修正值再乘以一个修正系数或加减一个修正系数作为边界的区间，其他的合理情况亦可。

[0112] 示例的，当前15分钟的实时功率的平均值乘以权重0.6与历史当天(例如昨天)对应时段的实时功率的平均值乘以权重0.4的和，即得到功率预测值。将功率预测值与功率提升能力的差再次进行修正得到的最大反向功率作为功率运行区间的左边界。其中再次进行修正可以是对功率预测值与功率提升能力的差取绝对值然后再乘以一个修正系数或加减一个修正系数，然后取负值。将功率预测值与功率降低能力的和再次进行修正得到的最大正向功率作为功率运行区间的右边界作为功率修正值。其中再次进行修正可以是功率预测值与功率降低能力的和取绝对值然后再乘以一个修正系数或加减一个修正系数，然后取正值。

[0113] S603、将微网允许的功率运行区间发送至微网的微网控制装置。

[0114] 具体的，二级微网的网络调度装置通过网络调度装置和微网控制装置之间的通信线路将功率运行区间发送至一级微网的微网控制装置。示例的，以图5为例，网络调度装置可以将1号微网允许的功率运行区间发送至1号微网控制装置，将2号微网允许的功率运行区间发送至2号微网控制装置，将3号微网允许的功率运行区间发送至3号微网控制装置。

[0115] 微网控制装置接收到网络调度装置发送的功率运行区间的控制命令后，微网的微网控制装置根据微网的并网点的实时功率P与微网允许的功率运行区间，确定第二储能设备的功率调整策略。由于网络调度装置下发命令的周期可以为15分钟到60分钟，在下一次下发命令前，微网控制装置可以一直采用本次接收到的控制命令中的功率运行区间进行功率调节。

[0116] 本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法，针对将多个微网联合运行，再与电网并网的电力网络。网络调度装置获取其控制的微网的功率运行区间，并向微网控制装置发送该功率运行区间。实现了对本发明实施例提供的电力网络的功率控制。

[0117] 实施例三

[0118] 本实施例提供了一种电力网络的控制方法，其中，电力网络同上述的电力网络。以下为本发明实施例提供的一种控制电力网络的方法的具体步骤，参考图7。各步骤的执行主体是第一微网控制装置，其控制的微网中包含第二储能设备，第二储能设备与第一微网的第二母线连接，第二储能设备由第一微网的第一微网控制装置控制。

[0119] 需要说明的是：为了便于区分，在本发明实施例中，与微网的第一母线相连的储能设备称之为第一储能设备；与微网的第二母线相连的储能设备称之为第二储能设备。

[0120] S701(可选的)、第一微网控制装置向网络调度装置发送第一微网控制装置所控制的第一微网的实时运行参数。

[0121] 在本发明实施例中也可以是第二微网控制装置向网络调度装置发送第二微网控制装置所控制的第二微网的实时运行参数。具体第一微网或第二微网的实时运行参数可以参照实施例二的微网的实时运行参数，在此不在赘述。

[0122] 示例的，以图5为例，可知，2号微网是第一微网，1号微网和3号微网是第二微网。所以此时可以是2号微网控制装置向网络调度装置发送2号微网的实时运行参数，也可以是1号微网控制装置向网络调度装置发送1号微网的实时运行参数，也可以是3号微网控制装置向网络调度装置发送3号微网的实时运行参数。

[0123] 需要说明的是：在以下的实施例描述中，为了简便以图5中的2号微网为例描述第一微网，1号微网为例描述第二微网。

[0124] 相应的，网络调度装置可以按照实施例二的步骤根据微网控制装置发送的实时运行参数得到该微网控制装置控制的微网允许的功率运行区间。

[0125] 示例的，若是2号微网(第一微网)向网络调度装置发送的微网的实时运行参数，则网络调度装置可以按照实施例二的步骤获得2号微网允许的功率运行区间，并发送给2号第一微网。若是1号微网(第二微网)向网络调度装置发送的第一微网的实时运行参数，则网络调度装置可以按照实施例二的步骤获得1号微网允许的功率运行区间，并发送给1号微网。

[0126] S702(可选的)、第一微网控制装置接收网络调度装置发送的第一微网允许的功率运行区间。

[0127] 在本发明实施例中也可以是第二微网控制装置接收网络调度装置发送的第二微网允许的功率运行区间。

[0128] 此步骤具体可以是微网控制装置以一定预设的时间周期，例如15～60分钟接收到一次允许的功率运行区间。

[0129] 其中，功率运行区间包括：功率运行区间包括：微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数。根据上述对于微网的功率/电流正反方向和正负符号的规定，本实施例中并网点的反向功率参数总为负值，正向功率参数总为正值，并且，反向功率参数的大小以其绝对值的大小为准，即反向功率参数的绝对值越大，则认为该反向功率参数越大，其中最大反向功率参数即为微网的并网点所允许的反向功率参数中绝对值最大的数值。

[0130] 一级微网反送功率的多少，是由二级微网的网络调度装置下令该一级微网允许的功率运行区间决定的。因此，一级微网反送功率的大小不能超出其运行区间。

[0131] 在本实施例中微网并网点的最大反向功率参数用P-max表示，最大正向功率参数用Pmax表示，因此P-max、0、Pmax将数轴划分成4个区间，如图8所示，分别为小于P-max的区间1，大于等于P-max小于0的区间2，大于0小于等于Pmax的区间3，以及大于Pmax的区间4。

[0132] 需要说明的是，等于边界的情况可以划分在相邻两个区间中的任一个。例如：等于P-max的情况可以划分到区间1，此时区间2为大于P-max小于0。基于此，上述的区间划分还可以有多种变化，在此不再一一举例。

[0133] S703、第一微网控制装置获取第二储能设备的功率调整策略。

[0134] 第一微网控制装置获取第二储能设备的功率调整策略的方案有两种：一种是第一微网控制装置根据第一微网的并网点的实时功率P与第一微网允许的功率运行区间的关系，确定第二储能设备的功率调整策略；另一种是第一微网控制装置接收第二微网控制装置或者网络调度装置发送的第二储能设备的功率调整策略。下面将详细描述这两种方案的过程。

[0135] 方案1、第一微网控制装置根据第一微网的并网点的实时功率P与第一微网允许的功率运行区间，确定第二储能设备的功率调整策略。

[0136] 第一微网控制装置定时(1～5秒)刷新第一微网的实时数据，其中，第一微网的实时数据包括：微网并网点的实时功率P、第二储能设备的实时功率。

[0137] 示例的，参考图5所示，2号微网控制装置刷新2号微网的实时数据。具体的2号微网的实时数据包括：2号微网并网点的实时功率P、第二储能设备(连接10kV bus的储能设备)的实时功率等。

[0138] 第一微网控制装置将并网点的实时功率P与设定的功率运行区间进行实时比较。

[0139] 可选的，若P为负值且P大于最大反向功率(即处于图8的区间2)，则确定第二储能设备的功率调整策略，功率调整策略包括：增大第二储能设备的放电功率或减小第二储能设备的充电功率。

[0140] 需要说明的是：P为负值，说明当前一级微网向二级微网反送功率，且P在设定的功率运行区间内，可适当增大第二储能设备的放电功率或减小第二储能设备的充电功率50kW～100kW。但是如果此时第二储能设备已经达到最大的放电功率，或第二储能设备需要变更当前的充放电状态，那么就不需要再调节第二储能设备的功率了。因为频繁更换第二储能设备的充放电状态，会影响其寿命。

[0141] 另外，P等于最大反向功率的情况，也可以按照上述功率调整策略进行。

[0142] 可选的，若P为负值且P小于最大反向功率(即处于图8的区间1)，则确定第二储能设备的功率调整策略，功率调整策略包括：减小储能设备的放电功率或增大第二储能设备的充电功率；

[0143] 另外，P等于最大反向功率的情况，也可以按照上述功率调整策略进行。

[0144] 可选的，若P为正值且P小于最大正向功率(即处于图8的区间3)，则确定第二储能设备的功率调整策略，功率调整策略包括：减小第二储能设备的放电功率或增大第二储能设备的充电功率。

[0145] 需要说明的是，当前一级微网向二级微网吸收功率，此时需要适当减小第二储能设备的放电功率或增大第二储能设备的充电功率50～100kW。但是如果此时第二储能设备已经达到最大的充电功率，或第二储能设备需要变更当前的充放电状态，或P已经超出最大正向功率，那么就不需要再调节第二储能设备的功率了。

[0146] 另外，P等于最大反向功率的情况，也可以按照上述功率调整策略进行。

[0147] 可选的，若P为正值且P大于最大正向功率(即处于图8的区间4)，则确定第二储能设备的功率调整策略，功率调整策略包括：增大第二储能设备的放电功率或减小第二储能设备的充电功率。

[0148] 另外，P等于最大反向功率的情况，也可以按照上述功率调整策略进行。

[0149] 方案2、第一微网控制装置接收第二微网控制装置或者网络调度装置发送的第二储能设备的功率调整策略。

[0150] 在本方案中第二储能设备的功率调整策略是由第二微网控制装置确定的。

[0151] 第二微网控制装置接收网络调度装置发送的第二微网允许的功率运行区间。第二微网控制装置根据第二微网的并网点的实时功率P与第二微网允许的功率运行区间的关系，确定第二储能设备的功率调整策略。上述具体过程可以参考方案1中的具体实施过程，在此不再赘述。

[0152] 第二微网控制装置可以将其确定的第二储能设备的功率调整策略发送给第一微网控制装置，或者发送给网络调度装置，网络调度装置再将该功率调整策略发送给第一微网控制装置，然后由第一微网控制装置根据接收到的功率调整策略该控制第二储能设备的功率。

[0153] 第二储能设备在微网的变压设备高压侧可直接对二级微网进行调节，不仅减小了传输损耗，更重要的是可不仅服务于第一微网，容量富余时还可服务于周边的第二微网，扩大了第二储能设备的服务范围。

[0154] S704、第一微网控制装置根据第二储能设备的功率调整策略控制第二储能设备的功率。

[0155] 循环步骤S703-S704至少一次，在电力网络中增加了第二储能设备，就可以在微网的并网点实时功率大于最大正向功率的时候，通过增大第二储能设备的放电功率或减小第二储能设备的充电功率，从而使微网组PCC的实时功率不会过大，即使微网对电网的需求不会太大。在微网的并网点实时功率小于于最大反向功率的时候，不需向现有技术一样通过降低微网内产能设备的产能功率，即降低微网内产能设备的利用率。

[0156] 而且第二储能设备具备快速的、双向功率响应的特性，对第二储能设备的调节是分钟级的，相对于调节微网内的产能设备的功率，能更快响应。

[0157] 具体的，第二储能设备具有控制其自身运行的控制器，第一微网控制装置可以将由步骤S703得到的功率调整策略发给第二储能设备的控制器(控制接口)，以便第二储能设备的控制器可以根据该调整值控制第二储能设备的运行状态。其中，调整策略中可以仅有控制第二储能设备增大或减小其充放电功率，然后第二储能设备的控制器结合该调整策略和预设好的功率调整值来控制第二储能设备；调整策略中也可以既包括控制第二储能设备增大或减小其充放电功率，又包括功率调整值，然后第二储能设备的控制器按照该调整策略控制第二储能设备。

[0158] 上述调整值可以为第二储能设备的功率所设定的目标功率，可以是第二储能设备所需要增大或减小的功率值(即目标功率与调整前功率的差值)，还可以是第二储能设备所需要增大或减小的比例(即目标功率与调整前功率的差值与调整前功率的比值)等；另外，调整值可以有正负，正值表示增大，负值表示减小。总之，只要告知控制器其所控制的第二储能设备所需调整的方向和程度即可。

[0159] 需要说明是，上述的调整值可以采用某种预先设定的算法计算得到。

[0160] 示例的，为了简便，本实施例中可以采用简单算法完成。示例的，调整前功率可以设为P0，调整值为T，那么设定的算法可以是P0+T，此时，T为第二储能设备所需要增大或减小的功率值；也可以是P0+P0*T此时，T为第二储能设备所需要增大或减小的比例。当然其它的合理算法也可以，此处不再赘述。

[0161] 需要说明的是，在具体的实施过程中，第二储能设备的功率调整策略的选择原则是：优先保持第二储能设备的当前状态(充电或放电状态)，减小/增大其当前状态的功率。若第二储能设备的功率减小到预设阈值(例如：10kW)以下时，仍未达到控制目标，则切换第二储能设备的充放电状态；若第二储能设备的功率增大到当前状态的最大功率，则使第二储能设备保持该最大功率运行。

[0162] 示例的，参考图5所示，2号微网并网点的实时功率P正处于反向，第一种情况：假设此时P大于最大反向功率，且第二储能设备正处于充电状态。那么可以确定对第二储能设备的调整策略为：先减小第二储能设备的充电功率，循环步骤S703-S704，若第n次循环之后，第二储能设备的功率减小到10kW以下时，P仍大于最大反向功率，则第n+1次循环将第二储能设备的由充电状态切换到放电状态，增大其放电功率。第二种情况：假设此时P大于最大反向功率，且第二储能设备正处于放电状态。那么可以确定对第二储能设备的调整策略为：先增大第二储能设备的放电功率，循环步骤S703-S704，若第n次循环之后其放电功率增大到最大值，则使第二储能设备保持该最大放电功率工作。

[0163] 总之，功率调整策略的选择是根据第二储能设备当前工作状态，做出的智能控制。这样根据第二储能设备当前工作状态选择调整策略的方法一方面当调整较小就可以达到目标时可以灵活控制，另一方面尽量避免了第二储能设备由于充放电状态的频繁改变而使其运行阻抗受损，影响其寿命。

[0164] 上述步骤S703-S704的具体控制流程，参考图9(a)所示，以执行主体为第一微网控制装置为例说明，执行主体为第二微网控制装置可以参照下述确定第二储能设备的功率调整策略的流程。可选的，具体步骤为：

[0165] S91，微网控制装置定时(1～5秒)刷新其控制的微网的实时数据，其中，微网的实时数据包括微网并网点的实时功率P、第二储能设备的实时功率。

[0166] S92，判断P是否为负值。若P是负值，则执行S93，否则执行S96。

[0167] S93，判断P是否小于P-max。若P小于P-max，则执行S94；否则，执行S95。

[0168] S94，若第二储能设备为放电状态，则减小第二储能设备的放电功率；或者，若第二储能设备为充电状态，则增大第二储能设备的充电功率。

[0169] 微网控制装置将上述调整策略发给第二储能设备的控制器，第二储能设备控制器对第二储能设备进行调整。

[0170] S95，若第二储能设备为放电状态，增大第二储能设备的放电功率，或者，若第二储能设备为充电状态，减小第二储能设备的充电功率。

[0171] S96，判断P是否大于Pmax，若P大于Pmax，则执行S97。否则执行S98。

[0172] S97，若第二储能设备为放电状态，增大第二储能设备的放电功率，或者，若第二储能设备为充电状态，减小第二储能设备的充电功率。

[0173] S98，若第二储能设备为放电状态，减小第二储能设备的放电功率，或者，若第二储能设备为充电状态，增大第二储能设备的充电功率。

[0174] 可选的，上述步骤S703-S704的具体控制流程，也可以按照以下顺序执行，具体如下，参考图9(b)，

[0175] 先执行S91；然后执行S96，判断P是否大于Pmax；若大于Pmax，则执行S97，否则执行S93；S93，判断P是否小于P-max；若小于P-max，则执行S94，否则执行S92；S92，判断P是否为负值；若P为负值，执行S95，否则执行S98。

[0176] 上述实施例二和实施例三的完整实施过程可以参考图10所示：

[0177] 第一微网的第二母线上连接有第二储能设备，第一微网控制装置控制第一微网和第二储能设备；第二微网的第二母线上未连接第二储能设备，第二微网控制装置控制第二微网。可以有以下两种方案。

[0178] 方案1，步骤如下：

[0179] S801a、第一微网控制装置向网络调度装置发送第一微网的实时运行参数；

[0180] S802、网络调度装置接收第一微网的实时运行参数并获取第一微网允许的功率运行区间；

[0181] S803a、网络调度装置向第一微网控制装置发送第一微网允许的功率运行区间；

[0182] S804a、第一微网控制装置接收网络调度装置发送的功率运行区间，并确定第二储能设备的功率调整策略；

[0183] S807、第一微网控制装置向第二储能设备的控制器发送第二储能设备的功率调整策略；

[0184] S808、第二储能设备的控制器接收第一微网控制装置发送的功率调整策略，并对第二储能设备的功率进行调整。

[0185] 方案2，步骤如下：

[0186] S801b、第二微网控制装值向网络调度装置发送第二微网的实时运行参数；

[0187] S802、网络调度装置接收第二微网的实时运行参数，并获取第二微网允许的功率运行区间；

[0188] S803b、网络调度装置向第二微网控制装置发送第二微网允许的功率运行区间；

[0189] S804b、第二微网控制装置接收网络调度装置发送的功率运行区间，并确定第二储能设备的功率调整策略；

[0190] S805b、第二微网控制装置向网络调度装置发送第二储能设备的功率调整策略；

[0191] S806b网络调度装置向第一微网控制装置发送由第二微网控制装置确定的第二储能设备的功率调整策略；

[0192] S807、第一微网控制装置向第二储能设备的控制器发送由第二微网控制装置确定的第二储能设备的功率调整策略；

[0193] S808、第二储能设备的控制器接收第一微网控制装置发送的功率调整策略，并对第二储能设备的功率进行调整。

[0194] 在方案2中也可以将步骤S805c替换步骤S805b和S806b。

[0195] S805c、第二微网控制装置向第一微网控制装置发送由第二微网控制装置确定的第二储能设备的功率调整策略。

[0196] 具体步骤细节可以参照实施例二和实施例三，再次不在赘述。

[0197] 本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法，针对将多个微网联合运行，再与电网并网的电力网络。微网控制装置向网络调度装置定时发送实时参数，并接收网络调度装置发送的各微网允许的功率运行区间，然后根据微网并网点的P与允许的功率运行区间的关系确定功率调整策略，并控制微网的第二储能设备执行该功率调整策略。这样可以使微网控制装置根据网络调度装置发送的功率运行区间，确定对其控制的第二储能设备的功率调整策略，并按照该功率调整策略对第二储能设备进行调整。实现了对本发明实施例提供的电力网络功率的快速控制。

[0198] 实施例四

[0199] 本发明实施例提供了一种网络调度装置，用于电力网络，所述电力网络为上述的电力网络，该装置可以是软件或硬件，其中各个功能模块的实现可以参考上述实施例二，在此不再赘述。如图11所示，该装置包括：

[0200] 获取单元111，用于网络调度装置获取所述微网组中任一个微网允许的功率运行区间，所述功率运行区间包括：所述微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数；

[0201] 发送单元112，用于将获取单元111获取的所述微网允许的功率运行区间发送至所述微网的微网控制装置，以便所述微网控制装置根据微网的并网点的实时功率P与所述微网允许的功率运行区间，确定所述第二储能设备的功率调整策略。

[0202] 需要说明的是：为了便于区分，在本发明实施例中，与微网的第一母线相连的储能设备称之为第一储能设备；与微网的第二母线相连的储能设备称之为第二储能设备。

[0203] 可选的，所述获取单元111还用于按照预设的时间周期，获取所述微网允许的功率运行区间。

[0204] 可选的，所述获取单元111还包括，接收子单元1111，用于接收所述微网的微网控制装置发送的所述微网的实时运行参数，所述实时运行参数包括：所述微网的并网点的实时功率参数，以及所述微网的功率提升能力和功率降低能力，所述实时功率参数用于得到实时功率值；

[0205] 确定子单元1112，用于将所述微网的并网点的当前时间周期内的实时功率值与历史时间周期内的实时功率值加权求和，得到功率预测值；根据所述微网的功率提升能力或所述微网的功率降低能力对所述功率预测值进行修正，以得到功率修正值；确定包含所述功率修正值的一区间作为所述微网允许的功率运行区间。

[0206] 需要说明的是，本实施例中获取单元111可以为电力网络的控制装置上具备接收功能的接口电路与处理器配合完成的，例如：可以通过接口电路得到用于求取功率运行区间的参数，之后处理器根据这些参数求取得到功率运行区间；当然也可以是硬件电路根据这些参数求取得到功率运行区间。示例的，接口电路可以是接收机或信息接收接口。发送单元112可以为电力网络的控制装置上具备发送功能的接口电路完成的，例如：可以通过接口电路发送微网允许的功率运行区间命令，示例的，接口电路可以是发送机或信息发送接口。这些单元也可以为单独设立的处理器，也可以集成在网络的网络调度装置的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于网络的网络调度装置的存储器中，由网络的网络调度装置的某一个处理器调用并执行以上各个单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(英文全称：Central Processing Unit，英文简称：CPU)，或者是特定集成电路(英文全称：Application Specific Integrated Circuit，英文简称：ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

[0207] 本发明实施例提供了一种网络调度装置，针对本发明实施例提供的电力网络，实现了网络调度装置为微网控制装置确定允许的功率运行区间，以便微网控制装置根据该功率运行区间确定第二储能设备的功率调整策略。

[0208] 实施例五

[0209] 本发明实施例提供了一种微网控制装置，用于电力网络，所述电力网络为上述的电力网络，该装置可以是软件或硬件，其中各个功能模块的实现可以参考上述实施例三，在此不再赘述。如图12所示，该装置包括：

[0210] 获取单元121，用于第一微网控制装置获取所述第二储能设备的功率调整策略；

[0211] 需要说明的是：为了便于区分，在本发明实施例中，与微网的第一母线相连的储能设备称之为第一储能设备；与微网的第二母线相连的储能设备称之为第二储能设备。

[0212] 控制单元122，用于所述第一微网控制装置根据所述获取单元121获取的所述第二储能设备的功率调整策略控制所述第二储能设备的功率。

[0213] 可选的，所述获取单元121还包括：接收子单元1211用于所述第一微网控制装置接收网络调度装置发送的所述第一微网允许的功率运行区间，所述功率运行区间包括：所述第一微网的并网点的最大反向功率参数和最大正向功率参数；确定子单元1212用于根据所述第一微网的并网点的实时功率P与所述第一微网允许的功率运行区间，确定所述第二储能设备的功率调整策略；

[0214] 可选的，所述获取单元121还包括：接收子单元1211还用于所述第一微网控制装置接收第二微网控制装置或者所述网络调度装置发送的所述第二储能设备的功率调整策略。

[0215] 可选的，所述确定子单元1212具体用于根据所述第一微网的并网点的实时功率P与所述第一微网允许的功率运行区间，确定所述第二储能设备的功率调整策略包括：

[0216] 若所述P为负值且所述P大于最大反向功率，则确定所述第二储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：增大第二储能设备的放电功率或减小第二储能设备的充电功率；

[0217] 和/或，

[0218] 若P为负值且P小于最大反向功率，则确定所述第二储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：减小第二储能设备的放电功率或增大第二储能设备的充电功率；

[0219] 和/或，

[0220] 若P为正值且P小于最大正向功率，则确定所述第二储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：减小第二储能设备的放电功率或增大第二储能设备的充电功率；

[0221] 和/或，

[0222] 若P为正值且P大于最大正向功率，则确定所述第二储能设备的功率调整策略，所述功率调整策略包括：增大第二储能设备的放电功率或减小第二储能设备的充电功率。

[0223] 需要说明的是，本实施例中的获取单元121可以为电力网络的控制装置上具备接收功能的接口电路，如接收机或信息接收接口。接收子单元1211可以为电力网络的控制装置上具备接收功能的接口电路完成的，例如：可以通过接口电路接收微网允许的功率运行区间，示例的，接口电路可以是接收机或信息接收接口。其他单元可以为单独设立的处理器，也可以集成在电力网络的控制装置的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于电力网络的控制装置的存储器中，由电力网络的控制装置的某一个处理器调用并执行以上各个单元的功能。这里所述的处理器与实施例四相同。

[0224] 本发明实施例提供了一种网络调度装置，针对本发明实施例提供的电力网络，实现了第一微网控制装置对第二储能设备的快速功率调节。

[0225] 实施例六

[0226] 本发明实施例提供了一种电力网络的控制系统，所述电力网络为上述的电力网络，参考图13，该控制系统包括：实施例四所述的网络调度装置和实施例五所述的微网控制装置。其中各个装置的实现可以参考上述实施例，在此不再赘述。

[0227] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0228] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0229] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

[0230] 上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0231] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。