虚拟电厂分布式协同控制技术

闵超

（华北水利水电大学 河南省郑州市 450000）

在信息技术稳定发展的推动下，其已经广泛的融入到各个领域应用当中，并将自身的优势及作用展现。其中传统电力系统从单元化向双向系统发展，这样有助于实现用户管理能源生产，减少所产生的限制。但是在实际运用环节，由于分布式电源会对电网系统带来一定的影响及限制，为实现对能源的协调运用，则应该注重通过虚拟电厂新能源系统分布式协同控制技术的运用，实现优化创新运用，保证系统运行的高效性。

1 虚拟电厂分布式协同控制技术应用的意义

在我国经济稳定发展中，虽然各个领域发展较为迅速，但由于环境污染较为严重，而且资源的使用量不断减少，进而导致电力系统运行面临全新的环境问题。而且国家有关部门在治理的过程中，电力系统发电资源朝向清洁方向发展，通过并网运行有效将绿色节能减排的优势展现，进而保证电网运行的可靠性。因此，为提高电网运行的效率，则应该充分认识到新能源运用的优势，并围绕虚拟电厂的应用展开分析。其中虚拟电厂主要包括灵活符合及分布式电源独立控制系统，在运行环节需要将分布式电源及符合进行优化，将多种类型保护装置进行整合，这样有助于发挥系统应用的效果，进而实现对能源的优化控制，提高供电可靠性，提升虚拟电厂的可控性能。除此之外，针对分布式协同控制系统的运用，有关部门应该围绕运行存在的问题展开分析，这样有助于更加全面的进行优化，真正意义的实现对技术的应用创新，保证用户与电网公司协调运行[1]。

2 虚拟电厂多智能体系统控制架构

2.1 能源交换机智能体功能设计

针对多智能体系统的设计，由于涉及到的内容相对较为，为减少所产生的限制及影响，则应该加强重视，并合理的进行优化与完善，进而实现对设备运行情况有着充足的掌握，分析其对电厂的影响，掌握主体结构的设计效果，实现标准电气化接口及标准网络结构等。而且分布式设备中标准化电气接口的运用，有助于实现对信息的系统扫描，并合理的对各项工作进行优化创新，发挥不可替代的优势及作用。

对于能源交换机的运用，其可以改变输出功能，并对电网电压及频率进行有效修改，充分展现自身的优势及效果，进而实现合理的优化与完善。其中针对涉设备运行的主要功能来讲，如表1所示。

2.2 能量路由器智能体功能设计

能量路由器在实际进行设计的过程中，所涉及到的内容相对较多，而且通过系统的协调运行有助于将整体功能展现，如表2所示。

3 分布式系统优化设计要点

图1：分布式通信网络结构

配网级智能体中通过能量管理系统的运用，有助于在控制运行成本及保证环境的基础上，制定针对有效的发电计划。再加上不同分布式设备在运行期间会产生相对较多的数据信息，通过合理的运用路由器有助于保证智能体信息接收的效果，减少所产生限制的同时，保证设备协调的效果。如果外网系统存在并网系统，则在运行过程中应该对联络线功能进行分析，将误差控制在一定范围内，尽可能在5%左右，这样有助于保证系统的独立运行，实现对各项工作的优化控制，为后续工作的运行带来更多帮助。若虚拟电厂与外网络连路线运行存在波动于限制，则需要根据实际情况对系统进行优化，并调节设别的使用方案，保证其高效运行的同时，杜绝所受外界因素的限制。除此之外，针对负荷波动相对较小的情况，为实现对多种类型工作的优化创新，则应该确定任务设备，并对电功率进行调整，抑制问题的产生[2]。

3.1 稀疏通信网络拓扑架构

智能体在运行过程中，针对不同类型及所产生的影响会接受不同的信息，而且电压与频率所产生的通信有着一定的差距，为实现对系统信息的有效控制，则应该通过多种类型算法的优化，计算网络运行状态信息，这样可以在创新的过程中将自身的优势全面展现，进而成为另一种频率与电压，图1为分布式通信网络架构的整体设计。但仍然需要注意的是，针对稀疏通信网络拓扑架架构来讲，在实践运行环节应该注重优化与完善，这样有助于整合各项工作，掌握整体架构设计面临的阻碍，进而制定针对性优化控制方案，将自身的优势及效果充分展现。

3.2 一致性控制流程

针对不同分布式设备的运用，由于所涉及到的内容有着一定的差距，为减少所产生的影响，则应该合理的优化各项工作，并针对性的对系统进行全面控制，进而实现功率及电压的调节，而且针对计算来讲，应注重多次尝试，并更换参考数值，保证参考功率及电压有着代表性。与此同时，一致性算法的运用与本地下垂控制涉及到的内容相对较多，为实现有效控制与优化，则应该制定针对性处理方案，掌握智能体电压状态，为后续的优化与运行提供帮助。

表1：设备运行主要功能

表2：路由器功能

4 仿真与分析

4.1 响应虚拟电厂需求，优化联络线功率设计

不同分布式设备在运用的过程中，需要根据实际情况运用不同的路由器进行计划指令发送，而且在实际进行优化设计的过程中，为保证设备运行的稳定性，则应该针对储能、光伏的情况进行创新设计方案，尤其是针对虚拟发电厂负荷不稳定的情况，应该针对储能设备的运行情况进行优化控制，进而实现有效调节与优化，保证系统有足够的运行能量，从而减少所产生的影响及限制，保证自身功率的同时，促使联络线功率约束得到有效解决[3]。

4.2 孤岛设计与优化

能量路由器智能体在运行环节会受到束缚与影响，极其容易出现计划孤岛的情况，而且电厂可以通过外网获取能量，杜绝离网不同智能体之间的限制，保证功率设计的高效性，发挥一定的优化效果，保证比功率比例设计高效性。除此之外，针对不同分布式设备电压与系统电压对比，应该分析而定电压值情况，这样有助于合理的进行优化创新，发挥不可替代的优势及作用[4]。

4.3 非计划信息孤岛

能领路由器智能体在运行阶段会有非计划信息孤岛情况出现，而且在运行环节应该加强对分布式设备能量产生的认识，并通过计算剩余能量，分析不同分布式设备智能体之间的通信功能，进而合理的进行优化，实现对功率的控制，保证分布式设备电压与系统平衡。

5 VPP对源荷储的控制调度

接入虚拟电厂的分布式资源智能系统控制技术在运行阶段，需要合理的对分布式能源子站进行检测，并控制整个模块运行，这样有助于合理的进行创新与优化，同时掌握通信网络、信息采集及模块处理等各项工作进行优化，将自身的功能及优势全面展现。其中，在运行环节，主要功能有采集并分析上级分布式能源站的信息，并实现双向通信系统的建立，自动智能需求响应，满足指令的各项需求，同时可以动态计算并分析能源站的运行情况，控制整体调度成本，将技术运用价值展现。但仍然需要注意的是，在实践设计环节，为减少所产生的影响，应该优化设计，并掌握各项设计所面临的问题，进而更加全面的进行优化设计。

6 分布式协同技术的未来发展前景

虚拟电厂建设在持续发展的过程中，已经陆续接入多个分布式供能源站，而且在运行阶段各项技术的应用正在不断创新，为实现储能系统的运用，则应该围绕多种类型工作进行分析，并加强对创新的认识，合理的进行优化与落实，制定符合各项工作的开展方案，通过虚拟电厂中分布式协同技术的应用，掌握当前影响现状，并针对系统运行及技术创新所带来的机遇，分析其未来发展前景，从而加强创新。而且在电力市场逐渐开放的背景下，虚拟电厂可以作为中间商为分布式，构建全新的消费模式，通过增值服务及多种技术应用将自身的优势全面展现，为电力功能尖峰时刻提供给帮助，杜绝低谷现象的产生，促进电力经济性及安全性，发挥不可替代的作用及优势。

7 结束语

总而言之，在虚拟电厂建设的过程中，需要采用智能体系系统，并将分布式协同优化控制方案贯穿到各个流程中，保证能源系统稳定性。因此，在实践进行设计的过程中，应该围绕能量交换智能体展开分析，应设计多端口路由器，有效对能源进行优化，并邮件分布式通信网络，通过智能体一致性算法，更加全面并有效的调整分布式设备频率与电压，将协同控制技术的应用优势及价值展现。