一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法技术

本发明专利技术公开了一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法，所述电网优化运行方法包括以下步骤：S1，获取电网日基础负荷曲线以及预测电动汽车充电所需总能量，并获取峰/平/谷电价信息；S2，建立有序充电优化控制模型，包含多目标优化模型和有序充电控制信息库；S3，计算电动汽车充电开始时间及允许接入电动汽车数量，并将相关信息下发至电动汽车用户；S4，用户接到通知后判断是否允许电动汽车立即充电；使得输出的楼宇整体负荷曲线波动大大减小，且优化后的负荷区域平稳，峰谷差也明显缩小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网运行
，尤其涉及一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法。
技术介绍
节能减排是国家战略政策，更是发展低碳经济、保持国民经济可持续发展的必由之路。电力作为国民经济运转的动力源泉和国家能源战略的核心要素，是国民经济的命脉及节能减排的重点领域和主力军。随着我国经济的持续高速发展，及其结构性矛盾的日益突出，电网峰值负荷不断攀升，电网峰谷差呈现逐步扩大趋势，同时受空调负荷影响，夏季电力供需不平衡矛盾尤其突出，严重影响电力系统的安全稳定运行。尤其，单位集中、人口密度大的公共楼宇成为都市里的一道道风景，其用电特点是内设中央空调、高速电梯、监控设备、办公设施、现代通信设施等大型耗电设备，因此用电量极大。加之人的思想观念和行为习惯，以及办公用电单位管理问题，使电力浪费现象十分突出，夏季电力供需不平衡矛盾尤其突出，严重影响电力系统的安全稳定运行。为满足不断增长的负荷需求，国家每年要投入上千亿元巨资用于调峰电厂建设，但用于调峰需求的发、输电设备年利用小时低，平均成本较高，单纯依靠不断增加装机容量来满足短暂的高峰用电，会导致发供电成本不断上升，不利于社会资源的合理利用。在迎峰度夏期间，政府和电网公司不得不采取有序用电措施来应对短期尖峰问题，但有序用电实施对象主要为工业用户，一定程度上影响经济、社会发展。公共楼宇典型用电设备具有较强互补特性，具有较好负荷自平衡能力，可实现智能用电模式优化。其中，公共楼宇空调负荷主要集中在夏季用电高峰期的数百小时内，电网尖峰时段短时间削减部分负荷主要影响用户舒适度，对用户生产、生活影响较小，故合理调控空调负荷可配合电网运行；照明负荷与公共楼宇的内部光照和温度环境相关，在照明度和舒适度允许的情况下也具有一定调整能力；电加热为具有储能特性的用电设备，可根据电价/激励机制优化用电方式，如尽可能选择低谷时段用电，减少高峰用电，甚至推迟用电时段；电动汽车为具有双向互动能力的用电设备，在受控状态下实现与电网能量和信息的双向交互，可作为储能设施，按照电网、公共楼宇等需求实现有序充放电；分布式电源随机性较大，一般储能配合补充运行，可满足自身发电自平衡，在多发时段将余电储存在储能中，在少发时段可直接用于公共楼宇用电。目前已有的文献或专利中：公共楼宇空调资源研究较成熟，主要为空调负荷建模及相关机理特性研究，照明设施主要研究照明负载响应特性及负荷建模等，风力发电主要开展建模分析、发电功率特性、可调容量建模等研究，光伏发电主要研究发电特性及仿真模型、入网影响等，电动汽车主要研究最优充放电模型、充电行为对配电网影响等，储能方面主要研究储能设备就与智能电网、分布式电源、电动汽车互动的特性及储能电池特性等。但是，公共楼宇空调负荷、照明负荷、电动汽车、分布式能源、储能等柔性可调度资源的研究侧重于空调负荷的预测、照明单方面控制、电动汽车充放电模型的研究，关于公共楼宇不同场景下柔性资源的优化控制技术研究较单一，主要集中在楼宇能效提升方面，较少考虑楼宇与电网需求互动等多目标场景，各可调资源之间缺乏互补特性研究，优化组合模型分析较少。因此需要一种新型的基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法来解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法，可根据事件分析中设定的阈值或优先级等触发机制自行确定在该时段采取哪种或多种优化运行策略，使得输出的楼宇整体负荷曲线波动大大减小，且优化后的负荷区域平稳，峰谷差也明显缩小。一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法，所述电网优化运行方法包括以下步骤：S1，获取电网日基础负荷曲线以及预测电动汽车充电所需总能量，并获取峰/平/谷电价信息；S2，建立有序充电优化控制模型，包含多目标优化模型和有序充电控制信息库；S3，计算电动汽车充电开始时间及允许接入电动汽车数量，并将相关信息下发至电动汽车用户；S4，用户接到通知后判断是否允许电动汽车立即充电，若不允许立即充电则根据约束条件更新有序充电控制信息库，若允许立即充电则判断电动汽车接入数量及接入负荷，并将所有开始充电的电动汽车充电功率按充电开始时间叠加至基础负荷曲线上，此时判断负荷曲线及用户用电成本是否满足多目标优化要求，若满足则按该模式优化峰谷差，若不满足则根据约束条件继续更新有序充电控制信息库，并重新计算充电开始时间，开始下一次的峰谷优化控制过程,返回步骤S2。优选地，所述有序充电信息库包含日基础负荷、电动汽车信息、充电设施信息、电价信息和m个时段负荷信息。优选地，所述有序充电优化控制模型如下：电网峰谷差最小：min(Pt,max-Pt,min)(1)上式中，Pt,max和Pt,min分别表示负荷的最大值和最小值，表示第i个用户和第m个负荷在t时刻的负荷值，表示第i个用户第m个负荷在t时刻的调整容量；激励方案成本最低：minCDG+CESS+CEV(3)上面两式中，Pmax和Pmin分别表示电网最大负荷和最小负荷，CDG、CESS和CEV分别表示分布式电源、储能和电动汽车的调度成本。优选地，所述约束条件分为以下几种：一是公共楼宇在各个时刻的有功功率不能越限；二是需求侧资源自身的约束；三是楼宇负荷总调控容量不能超过限值；四是激励用户参与峰谷平衡的补贴不能超过上下限。本专利技术的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法，从平抑负荷波动、峰谷差优化、供需平衡管理以及紧急需求响应等4个目标出发建立带有优先级和多目标的优化调度策略及其策略分解方法，使得输出的楼宇整体负荷曲线波动大大减小，且优化后的负荷区域平稳，峰谷差也明显缩小，实现了优化电网运行的目标。附图说明下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。图1是本专利技术一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法流程示意图；图2是本专利技术一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法的多策略协调运行原理图；图3是本专利技术一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法的优选级相应流程图。具体实施方式为了清楚了解本专利技术的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然，本专利技术实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的优选实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。结合图1、图2和图3,控制决策模块依据上级下发的调控命令，根据实时监测数据完成基线负荷预测后，根据设定的阈值判断在进行电网优化运行时间段内选择三种不同的调控优化模式(优化模式一、优化模式二和优化模式三)间组合进行电网优化运行，从而保证电网安全运行。优化运行模式:公共楼宇可调资源可按楼宇级和设备级两个层面进行归类，针对不同层面可采取相应的优化目标和优化组合模式，具体由表1给出。表1公共楼宇可调资源类型列表其中，优化模式如下：模式控制目标优化模式一电网峰谷差优化优化模式二电网供需平衡优化优化模式三电网负荷波动优化表2公共楼宇参与电网优化运行模式列表电力系统的负荷集中在某些时段时，很容易形成负荷高峰。如果某地区负荷峰谷差较大，在进行配电网建设时，会增加很多投资。如为了应对负荷高峰，线路要有足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法，其特征在于，所述电网优化运行方法包括以下步骤：S1，获取电网日基础负荷曲线以及预测电动汽车充电所需总能量，并获取峰/平/谷电价信息；S2，建立有序充电优化控制模型，包含多目标优化模型和有序充电控制信息库；S3，计算电动汽车充电开始时间及允许接入电动汽车数量，并将相关信息下发至电动汽车用户；S4，用户接到通知后判断是否允许电动汽车立即充电，若不允许立即充电则根据约束条件更新有序充电控制信息库，若允许立即充电则判断电动汽车接入数量及接入负荷，并将所有开始充电的电动汽车充电功率按充电开始时间叠加至基础负荷曲线上，此时判断负荷曲线及用户用电成本是否满足多目标优化要求，若满足则按该模式优化峰谷差，若不满足则根据约束条件继续更新有序充电控制信息库，并重新计算充电开始时间，开始下一次的峰谷优化控制过程,返回步骤S2。

【技术特征摘要】
1.一种基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法，其特征在于，所述电网优化运行方法包括以下步骤：S1，获取电网日基础负荷曲线以及预测电动汽车充电所需总能量，并获取峰/平/谷电价信息；S2，建立有序充电优化控制模型，包含多目标优化模型和有序充电控制信息库；S3，计算电动汽车充电开始时间及允许接入电动汽车数量，并将相关信息下发至电动汽车用户；S4，用户接到通知后判断是否允许电动汽车立即充电，若不允许立即充电则根据约束条件更新有序充电控制信息库，若允许立即充电则判断电动汽车接入数量及接入负荷，并将所有开始充电的电动汽车充电功率按充电开始时间叠加至基础负荷曲线上，此时判断负荷曲线及用户用电成本是否满足多目标优化要求，若满足则按该模式优化峰谷差，若不满足则根据约束条件继续更新有序充电控制信息库，并重新计算充电开始时间，开始下一次的峰谷优化控制过程,返回步骤S2。2.根据权利要求1所述的基于响应优先级的多策略协调的电网优化运行方法，其特征在于，所述有序充电信息库包含日基础负荷、电动汽车信息、充电设施...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦筱悛，徐青山，焦赞锋，
申请(专利权)人：无锡智合电力技术有限公司，东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32