一种柔性负荷参与有功超前调度的一致性控制方法技术

本发明专利技术提供一种柔性负荷参与有功超前调度的一致性控制方法，包括以下步骤：将考虑柔性负荷的有功实时调度过程分为5min超前调度时间段和AGC实时控制时间段；在5min超前调度时间段内，调度中心对慢速发电机组和负荷代理进行统一优化调度，并下发功率调节量给负荷代理，代理内部柔性负荷之间进行一致性协调控制；在AGC实时控制时间段内，电力系统在实时运行阶段的功率不平衡量由AGC发电机组继续调节。本发明专利技术为广域分布的、可快速调整用电功率的柔性负荷资源参与系统有功实时平衡提供了有效途径，对于有效减少AGC机组的调节压力，提高CPS指标的合格率、应对系统中的小概率高风险事故等均具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，包括以下步骤：将考虑柔性负荷的有功实时调度过程分为5min超前调度时间段和AGC实时控制时间段；在5min超前调度时间段内，调度中心对慢速发电机组和负荷代理进行统一优化调度，并下发功率调节量给负荷代理，代理内部柔性负荷之间进行一致性协调控制;在AGC实时控制时间段内，电力系统在实时运行阶段的功率不平衡量由AGC发电机组继续调节。本专利技术为广域分布的、可快速调整用电功率的柔性负荷资源参与系统有功实时平衡提供了有效途径，对于有效减少AGC机组的调节压力，提高CPS指标的合格率、应对系统中的小概率高风险事故等均具有重要意义。【专利说明】
本专利技术属于智能电网电力系统调度运行控制
，具体涉及一种柔性负荷参 与有功超前调度的一致性控制方法。
技术介绍
电网运行的核心问题是功率平衡。传统电网的运行控制主要采用"发电跟踪负荷" 的模式，通过调度发电机组的开停和出力来满足预测的负荷需求，负荷被认为是被动的、近 乎刚性的。未来电网中，随着通信和信息交互支撑设施的完善，能够快速响应电网特性变 化的需求响应资源、电动汽车、储能等柔性负荷渗透率不断提升，负荷侧可调节能力显著提 高，为电力系统有功实时平衡提供了一类重要资源。 未来电网中，由于风电等新能源出力的波动性和常规能源控制能力下降两方面的 原因，常规能源需要跟踪的负荷波动变大，仅依靠 AGC机组的调节能力已经不能满足"发电 跟踪负荷"的需求。而另一方面，未来电网中由于柔性负荷比例的不断增加，相当于电网增 加了一类可控资源，通过对柔性负荷的控制，能够减少发电与负荷之间的功率差额。 由于柔性负荷数量众多，在分布上具有很强的分散性，发用电水平也具有很强的 不确定性，调度中心无法对它们进行准确感知和精确控制，导致调度中心现有的集中、准确 的控制模式不再适用。作为柔性负荷的其中一类一"电网友好型"电器可以通过分散控 制方式自主参与系统频率调节，目前在国内外已有了大量研究和初步实践，但分散控制不 易确定负荷的整体响应量，容易出现过控或欠控现象，反而不利于电网频率稳定。因此，从 整个区域电网的角度，如何调用海量柔性负荷资源参与系统有功实时平衡以弥补常规电源 调节能力的不足，特别是在柔性负荷参与有功实时平衡的模式及控制策略等方面亟待开展 研究。
技术实现思路
针对未来电网中柔性负荷在分布上的分散性以及用电水平的强不确定性导致的 电网调度中心无法对它们进行集中、精确控制这一问题，为了引导柔性负荷参与电网实时 功率平衡，本专利技术提供，为广域分布的、 可快速调整用电功率的柔性负荷资源参与系统有功实时平衡提供了有效途径，对于有效减 少AGC机组的调节压力，提1? CPS指标的合格率、应对系统中的小概率1?风险事故等均具有 重要意义。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案： 本专利技术提供，所述方法包括以 下步骤： 步骤1 :将考虑柔性负荷的有功实时调度过程分为5min超前调度时间段和AGC实 时控制时间段； 步骤2 :在5min超前调度时间段内，调度中心对慢速发电机组和负荷代理进行 统一优化调度，并下发功率调节量给负荷代理，代理内部柔性负荷之间进行一致性协调控 制； 步骤3 :在AGC实时控制时间段内，电力系统在实时运行阶段的功率不平衡量由 AGC发电机组继续调节。 所述步骤2具体包括以下步骤： 步骤2-1 :调度中心根据短期风电预测结果和超短期负荷预测结果，提前预测电 力系统的功率不平衡量； 步骤2-2 :调度中心根据负荷代理以及慢速发电机组参与功率平衡的报价信息， 以调度成本最低为目标，对慢速发电机组和负荷代理进行统一优化调度，并将功率调节量 及最终补偿价格发送至各负荷代理和慢速发电机组； 步骤2-3 :各负荷代理获取功率调节量，将功率调整率作为一致性控制变量下发 给直接控制的柔性负荷，各柔性负荷进行一致性协调控制； 步骤2-4 :调度中心通过智能电表直接采集到各负荷代理的响应结果。 所述步骤2-2中，慢速发电机组和负荷代理的补偿价格与功率调节量之间呈线性 关系，慢速发电机组的功率调节补偿价格和负荷代理的功率调节补偿价格分别表示为： LGg ( Δ PGg) = ag Δ PGg+bg La1(APa1) = α1ΔΡΑ1+β1 其中，Leg ( Λ Peg)为慢速发电机组g的功率调节补偿价格，Λ Peg为慢速机组g的功 率调节量，ag和bg为慢速发电机组g的成本系数；L A1 ( Λ PA1)为负荷代理1的功率调节补偿 价格，Λ PA1为负荷代理1的功率调节量，a i和β i为负荷代理1的成本系数； 则慢速发电机组g和负荷代理1参与电力系统功率调节的成本分别表示为： 【权利要求】1. ，其特征在于：所述方法包括以 下步骤： 步骤1 :将考虑柔性负荷的有功实时调度过程分为5min超前调度时间段和AGC实时控 制时间段； 步骤2 :在5min超前调度时间段内，调度中心对慢速发电机组和负荷代理进行统一优 化调度，并下发功率调节量给负荷代理，代理内部柔性负荷之间进行一致性协调控制； 步骤3 :在AGC实时控制时间段内，电力系统在实时运行阶段的功率不平衡量由AGC发 电机组继续调节。2. 根据权利要求1所述的柔性负荷参与有功超前调度的一致性控制方法，其特征在 于：所述步骤2具体包括以下步骤： 步骤2-1 :调度中心根据短期风电预测结果和超短期负荷预测结果，提前预测电力系 统的功率不平衡量； 步骤2-2 :调度中心根据负荷代理以及慢速发电机组参与功率平衡的报价信息，以调 度成本最低为目标，对慢速发电机组和负荷代理进行统一优化调度，并将功率调节量及最 终补偿价格发送至各负荷代理和慢速发电机组； 步骤2-3 :各负荷代理获取功率调节量，将功率调整率作为一致性控制变量下发给直 接控制的柔性负荷，各柔性负荷进行一致性协调控制； 步骤2-4 :调度中心通过智能电表直接采集到各负荷代理的响应结果。3. 根据权利要求2所述的柔性负荷参与有功超前调度的一致性控制方法，其特征在 于：所述步骤2-2中，慢速发电机组和负荷代理的补偿价格与功率调节量之间呈线性关系， 慢速发电机组的功率调节补偿价格和负荷代理的功率调节补偿价格分别表示为：其中，LGg(APGg)为慢速发电机组g的功率调节补偿价格，APGg为慢速机组g的功率调 节量，ag和bg为慢速发电机组g的成本系数；LA1 ( Λ PA1)为负荷代理1的功率调节补偿价格， ΛΡΑ1为负荷代理1的功率调节量，a i和β i为负荷代理1的成本系数； 则慢速发电机组g和负荷代理1参与电力系统功率调节的成本分别表示为：其中，为慢速发电机组g参与电力系统功率调节的成本，CA1(APA1)为负荷代 理1参与电力系统功率调节的成本； 在5min超前调度时间段内，调度中心以调度成本最低为目标，通过调度慢速发电机组 和负荷代理实现电力系统的有功功率平衡，目标函数表示为：其中，Ct(rtal为考虑柔性负荷的发用电总成本，Gm为电力系统中参与5min超前调度的慢 速发电机组总数，LAn为电力系统中参与5min超前调度的负荷代理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性负荷参与有功超前调度的一致性控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：将考虑柔性负荷的有功实时调度过程分为5min超前调度时间段和AGC实时控制时间段；步骤2：在5min超前调度时间段内，调度中心对慢速发电机组和负荷代理进行统一优化调度，并下发功率调节量给负荷代理，代理内部柔性负荷之间进行一致性协调控制；步骤3：在AGC实时控制时间段内，电力系统在实时运行阶段的功率不平衡量由AGC发电机组继续调节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚平，雍太有，毛文博，冯树海，王珂，米富丽，刘建涛，郭晓蕊，曾丹，周竞，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11