源网荷储协同控制技术架构 源网荷储一体化规划框架研究

源网荷储协同控制技术架构

路学刚，高道春，莫熙，戈本星，李欣昊

谢桦，张沛

2023 7th International Conference on Smart Grid and Smart Cities

一

研究背景

新型电力系统正面临多重挑战，包括整合可再生能源、负荷增长、储能需求以及提高能源效率等。为了有效地应对这些挑战，需要深入研究源网荷储之间的协同调控潜力。我们通过引入智能感测、先进算法、分布式能源管理、能量存储系统以及电网灵活性的协同作用，旨在实现能源调度管理的高效可靠运行。这不仅有助于满足电力系统现代化的需求，还推动系统朝着可持续发展的方向迈进。在这一过程中，对协同潜力的深入研究变得至关重要，这将为新型电力系统的发展提供有力支持，使其更好地适应未来的能源挑战。

二

研究内容

源网荷储一体化协同控制平台的技术架构采用原生图计算平台作为底层支撑平台，在其基础上构建源网荷储协同调控系统各类数据与计算应用。源网荷储协同调控应用技术架构如图1所示，其主要是面向源网荷储协同调控应用专业技术领域开发的行业平台。平台分为运行环境层、数据库层、数据层、计算层、业务层、转发层和应用层。

图 1. 技术架构图

1）运行环境层

运行环境基于国产自主可控的图数据库基础运行环境，提供最基础的软件环境。

2）数据库层

数据库层提供基于国产图数据库的图存储、图计算、图查询和元数据管理，该层用于存储数据库定义、数据模型定义、数据模型实例化以及与上层应用分离的基础图算法函数库和图查询函数库。

3）业务层

业务层的功能模块对应了功能架构图中的核心系统功能模块，其功能包括监测分析类应用、调度控制类应用、在线评估类应用等。

4）转发层

转发层由Nginx组件实现对业务数据系统的数据代理转发、静态资源分发和系统运行日志处理。

5）应用层

应用层由Angular等实现前端应用框架，然后利用Apache ActiveMQ和Java Message Service (JMS)规范，实现不同应用程序之间的通信。ActiveMQ还提供了高可用性、负载均衡和消息持久化等功能，以确保消息的可靠性和可用性。

三

研究结论

1.源网荷储技术架构为能源系统的高效、安全和可靠运行提供了强有力的支持。该平台集成发电系统、储能系统和负荷管理系统，实现了多系统间的协同控制和优化调度。

2.平台利用大数据分析和人工智能算法，对源网荷储系统进行实时监控和预测。这样能更准确地预测电力需求和供应，促进更精细的能源调度和管理。与传统的人工调度和经验判断相比，该平台具有更高水平的智能和决策能力。

3.与传统的静态调度方法相比，它具有更快的响应速度和更大的灵活性，能够更好地处理电力系统中的不确定性和变化。

4.该平台具有更高的系统可用性和鲁棒性，使其能够有效管理各种故障和特殊情况。