技术摘要：
本发明涉及一种低压用户负荷调控半实物仿真系统,包括：微电网用户层、协调控制层、中间通信层、智能体节点层和控制决策层;所述微电网用户层，包括通过主接线连接的分布式台区模型和台区内各用户的负荷模型，以及通过主线连接的获取实际用户负载的获取模块;所述协调控制 全部
背景技术：
当前，河北南网季节性、时段性缺电问题突出，同时，作为雾霾最严重地区，河北南 网大面积推广冬季采暖“煤改电”工程，但“煤改电”负荷为季节性、短时性负荷，配套电网设 备利用率很低，造成电网设备资源的极大浪费。因此，迫切需要对低压用户负荷进行深入采 集监控和优化控制，创新业务模式，提升电网资产利用率，提升客户服务质量，推动电网能 源转型，带动产业链上下游企业共同发展。 低压台区负荷种类多，场景类型复杂，针对不同的场景和目标，存在着多种负荷调 控优化方法。这给营销创新型业务的设计与实施带来了很大的难度。在新型业务的设计中， 难免会出现各种纰漏，需要在仿真环境中进行业务模式及算法的验证与优化，才能够在实 际环境中大规模实施，从而保证电网的安全稳定运行。 但在纯仿真环境下对算法进行验证，可能会与实际情况存在较大的误差，在实际 的示范工程中，难以对所有场景下的优化方法进行验证，因此，需要基于半实物仿真技术， 充分利用实验室设备资源及电网、用户的数据资源，构建能够与实际环境互动验证的仿真 实验环境。 发明的内容 本发明的目的旨在提供一种低压（220V）用户负荷调控半实物仿真系统，采用国内最先 进的仿真技术，依据最新的国家电网建设标准，从结构、技术措施、设备选型、设备性能、设 备容错、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保仿真系统安全可靠运行。提 供用户数据，仿真数据，实验结果等数据的备份手段，保证仿真系统资料的安全。 本发明的技术方案： 一种低压用户负荷调控半实物仿真系统，包括：微电网用户层、协调控制层、中间通信 层、智能体节点层和控制决策层。 进一步的，所述微电网用户层，包括通过主接线连接的分布式台区模型和台区内 各用户的负荷模型，以及通过主线连接的获取实际用户负载的获取模块。 进一步的，获取模块提供的数据量不少于模拟的用户负荷量。 进一步的，所述协调控制层，包括用于连接分布式台区模型的分布式微电源控制 模型，及用于连接负荷模型的负荷控制模型；台区内各用户的负荷模型中仿真负荷数不低 于10000个，仿真台区数不低于500个。 进一步的，所述协调控制层中负荷控制模型还用于根据接收数据交换通道发送的 切除负荷指令执行对所对应负荷模型的切除操作，及控制将新增负荷模型接入；且分布式 微电源控制模型还用于根据运行协调指令调整所连接分布式微电源模型的运行参数，以完 成微电网负荷协调控制仿真。 4 CN 111555271 A 说 明 书 2/7 页 进一步的，所述中间通信层，用于将协调控制层分别与智能体节点层、控制决策层 之间建立数据交换通道。 进一步的，所述智能体节点层，包括分布式电源和负荷，其中分布式电源用于通过 数据交换通道实时监测所连接分布式台区模型运行状态及参数，并计算各分布式台区模型 的剩余容量；所述负荷用于预先对负荷模型进行优先级划分，及通过数据交换通道实时监 测所连接负荷模型的运行状态及参数。 进一步的，控制决策层，包括微电网控制中心，用于根据由数据交换通道接收的分 布式电源所监测分布式台区模型的运行状态及参数，和负荷所监测负荷模型的运行状态及 参数，实时获取微电网的运行状态；并计算当前所有分布式台区模型的最大供电能力，将其 与所需用电负荷比较得到当前可增加接入的最大负荷，及根据当前可增加接入的最大负荷 和新增的负荷模型的负荷大小判断是否生成和发送切除负荷指令及运行协调指令。 进一步的，负荷模型中用户负荷的计算包括以下步骤： 建立家用电器种类集合DQ={dq1、…、dqj、…、dq16}(j=1，2，…，16)，其中，dq1、…、dq16 分别表示照明灯具、电视、冰箱、烤炉、电磁炉、热水器、空调、电脑、路由器、风扇、机器人、电 茶炉、充电设备、电饭煲、粉碎机、电动自行车16类家用电器； 家用电器平均功率集合PDQ={pdq1、…、pdqj、…、pdq16}，家用电器拥有量集合DQN= {dqn1、…、dqnj、…、dqn16}； 其中，pdqj、dqnj(j=1，2，…，16)分别表示该用户拥有的第j种类型家用电器dqj的数量 和平均功率。 进一步的，所述协调控制层中计算用户负荷包括各种家用电器在任意时刻ti的运 行状态可以用开关函数表示：Kij=0，表示ti时刻第j种家用电器处于停运状态；Kij=1，表示 ti时刻第j种家用电器处于在运状态； 那么低压用户任意时刻的负荷可以表示为各类型家用电器的数量、平均功率和运行状 态的函数，ti时刻低压用户的负荷 pi为： ，然后计算模块中计 算台区负荷包括按照高峰时段日户均居民生活用电量可以将配电台区低压用户分为高、中 上、中、中下、低5个水平类型用户，然后分别对每类型用户的最大负荷月高峰时段的负荷进 行模拟，最后根据各类型用户的数量对所有用户负荷进行求和，即可得到台区高峰时段负 荷； 高峰时段日户均居民生活用电量大于等于4kWh为高水平类型用户，大于等于3kWh、小 于4kWh为中上水平类型用户，大于等于2kWh、小于3kWh为中水平类型用户，大于等于1kWh、 小于2kWh为中下水平类型用户，小于1kWh为低水平类型用户。 本发明的优点： （1）具备低压用户典型负荷仿真功能，具备各类外界环境条件下，分析并模拟低压用户 各类用电设备使用情况的能力，具备不同优化策略下低压用户可调节负荷调节行为的模拟 能力； （2）具备低压用户典型实物负荷设备排程控制功能，支持在运行态下灵活的设置用户 负荷设备开关量的开关时间，支持按单次、按一定间隔连续、按天、按月设置时间； （3）具备电网状态仿真功能，能够仿真低压台区配电网运行状态，通过潮流计算仿真模 拟低压配电网在不同外部环境、不同电源出力情况、有线路发生故障时等状态下电网的运 5 CN 111555271 A 说 明 书 3/7 页 行情况； （4）具备负荷调控算法模块，能够根据电网调节需求和用户负荷状态，选择并运行合适 的优化算法，生成不同环境下低压用户群典型可调负荷的调节控制逻辑，对家庭用能设备 和电网运行状态进行仿真控制； （5）具备系统运行状态可视化展示功能，能够直观的展示低压用户可调节负荷的调节 潜力、调节前后的系统状态等信息。 附图说明 图1为本发明的结构示意图。
技术实现要素：
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下 对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使 用的任何限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述
