能源互聯網中需求側資源參與電網控制的邊云協同技術研究
2021年電子技術應用第4期
潘明明1， 田世明1，劉宗杰2，袁金斗1，陳宋宋1
中國電力科學研究院有限公司 需求側多能互補優化與供需互動技術北京市重點實驗室，北京100192； 2.國網山東省電力公司濟寧供電公司，山東 濟寧272000
摘要： 能源互聯網技術能夠實現需求側可調節電力負荷資源與輸配電資源、發電資源的信息融通，發揮需求側可調節電力負荷在電網供需平衡調節中的價值效益。通過整合需求側資源參與電網不同控制模式的優缺點，提出了一種以電網側云平臺為主導、聚合商內部分散協同加用戶側邊緣控制主動響應的能源互聯網供需資源協調控制框架及方法，能夠有效提高可調負荷資源響應電網調度的靈活性與快速性。
中圖分類號： TN915
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201475
中文引用格式： 潘明明， 田世明，劉宗杰，等. 能源互聯網中需求側資源參與電網控制的邊云協同技術研究[J].電子技術應用，2021，47(4)：24-29.
英文引用格式： Pan Mingming，Tian Shiming，Liu Zongjie，et al. Research on cloud edge coordination technology of demand side resources participating in system control within Energy Internet[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(4)：24-29.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201475
中文引用格式： 潘明明， 田世明，劉宗杰，等. 能源互聯網中需求側資源參與電網控制的邊云協同技術研究[J].電子技術應用，2021，47(4)：24-29.
英文引用格式： Pan Mingming，Tian Shiming，Liu Zongjie，et al. Research on cloud edge coordination technology of demand side resources participating in system control within Energy Internet[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(4)：24-29.
Research on cloud edge coordination technology of demand side resources participating in system control within Energy Internet
Pan Mingming1，Tian Shiming1，Liu Zongjie2，Yuan Jindou1，Chen Songsong1
1.Beijing Key Laboratory of Demand Side Multi-Energy Carriers Optimization and Interaction Technique， China Electric Power Research Institute，Beijing 10092，China; 2.State Grid Shandong Electric Power Company，Jining 272000，China
Abstract： Energy Internet technology can realize the information fusion of demand side adjustable power load resources, transmission and distribution resources, power generation resources, and play the value benefits of demand side adjustable power load in peak load and frequency regulationof power grid. In this paper, by integrating the advantages and disadvantages of different control modes for demand side resources, a framework and method of decentralized collaborative control within demand side resource cluster and regional grid coordinated control is proposed, which can effectively improve the flexibility and rapidity of adjustable resource response grid frequency regulation.
Key words : Energy Internet；adjustable load；grid regulation；load aggregation；edge computing
0 引言
伴隨碳達峰、碳中和不斷推進，大量清潔能源接入電網，終端電氣化水平不斷提升，僅從發電側已經無力支撐能源互聯網安全運行的調節需求，亟需發掘需求側資源參與系統調度。當前調度系統還缺乏針對需求側資源的常態化調控通道，并且由于異質多元的需求側資源具有空間分散性和運營主體多元化等特征，如何將其納入到能源互聯網的調度框架之中并實現快速響應是一大難題。目前需求側資源的快速響應大多采用集中控制[1]，也有部分研究采用分散控制的控制方式。集中控制具有可靠性高的優點，但存在投資費用高和通信延遲的問題。分散控制響應速度快，但響應隨機性較高。此外，電網公司大多將需求側資源作為一種日前資源進行調度[2]，實施過程主要是由調度部門或聚合商對需求側資源通過優化調度制定控制策略[3]，在具體設計控制策略時還需進行多目標的權衡。
本文從研究建立包含可調負荷的能源互聯網區域頻率響應模型和電壓控制模型入手，分析可調負荷參與電力系統調頻調壓的機理，并提出一種能夠適應可調負荷接入的能源互聯網調度控制系統中AGC和AVC應用架構；進而研究基于負荷聚合商的分層分散可調負荷控制架構和具備邊緣計算功能的多元負荷主動響應單元，最后對系統性能進行了試驗驗證，為能源互聯網中需求側資源參與系統調節提供了技術支撐和理論依據。
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作者信息：
潘明明1， 田世明1，劉宗杰2，袁金斗1，陳宋宋1
(中國電力科學研究院有限公司 需求側多能互補優化與供需互動技術北京市重點實驗室，北京100192；
2.國網山東省電力公司濟寧供電公司，山東 濟寧272000)
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