主动配电网分层协调控制架构
目前业界对于主动配电网的控制模式主要倾向于集中式控制和分布式控制两种模式。但集中式控制策略的求解复杂程度随着电网规模的增大而增大，尤其是分布式电源接入数量的增大呈现非线性增长的趋势。而分布式控制模式专注于局部区域目标的实现，难以完成全局最优运行，对可控资源的利用也不够充分。针对上述问题，本文提出全局优化与局部自治相协调的主动配电网分层分布控制架构，采用分层控制结构实现主站系统、控制器和终端设备之间的信息交互，通过多时间尺度下的全局能量管理与区域自治控制实现源-网-荷的协同控制，其框架结构如图1所示。
图1 主动配电网分层分布控制架构
图1中，位于最上层的主动配电网能量管理系统是整个主动配电网控制架构的中枢，配电网数据采集与监控（DSCADA）系统采集网络运行数据以及各分布式电源的发电状态信息，在对负荷需求以及间歇式能源发电功率进行预测的基础上，通过智能优化算法计算出长时间尺度下各个可控单元的全局优化控制策略，与此同时求解得出各自治区域的局部目标值。分层分布控制器是中间层的控制单元，作为一个自治区域的管理者，通过区域自治控制策略实现在长时间尺度优化控制的间隔周期内各个分布式电源的实时协调控制，以修正实际运行工况与理想优化工况的偏差，使主动配电网整体运行在全局优化与区域自治相协调的状态下。源网协调控制器是最底层的控制单元，管理同一配电节点（配电房／开闭所／环网柜等）下所有的可控分布式电源以及柔性负荷，它接收分层分布控制器的功率控制目标，并对其进行合理分配，以确保同一配电节点下的分布式电源得到最经济利用。