电力系统辅助服务配比规划方法、装置和终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及电力系统运行技术领域，公开了一种电力系统辅助服务配比规划方法、装置和终端设备。上述电力系统辅助服务配比规划方法包括：根据分布式资源的物理运行特性，构建分布式资源特性量化模型；基于分布式资源特性量化模型，确定不同分布式资源与辅助服务间的适配度指标；构建辅助服务市场典型场景集；基于适配度指标，辅助服务市场典型场景集和电力系统运行规则构建电力系统辅助服务配比规划模型；基于电力系统辅助服务配比规划模型对电力系统中辅助服务所需分布式资源进行配比规划。规划。规划。

【技术实现步骤摘要】
电力系统辅助服务配比规划方法、装置和终端设备


[0001]本专利技术涉及电力系统运行
，具体涉及一种电力系统辅助服务配比 规划方法、装置和终端设备。

技术介绍

[0002]电力系统辅助服务是指为维持电力系统的安全稳定运行或恢复系统安全， 以及为保证电能供应，满足电压、频率质量等要求所需要的一系列服务。电力 辅助服务通常包括调峰、调频、备用、无功调节、黑启动等服务，不同的辅助 服务品种具有不同的技术要求，上述技术要求可以包括所需最低容量、响应持 续时间、调节速率等。
[0003]需求侧分布式资源，包括工业、商业、居民负荷、分布式储能、电动汽车、 分布式发电等，其柔性可调节潜力能够通过分布式资源聚合商整合后，参与到 电力辅助服务市场的交易中。然而，需求侧分布式资源的响应特性各异，如何 依据需求侧分布式资源自身的特性，解决现有技术中不同品种分布式资源在不 同辅助服务投标中的配比规划无法实现资源价值最大化、导致能源浪费、聚合 商配比效率和收益率低等问题，对充分发挥需求侧资源的价值，完善电力系统 运行保障体系至关重要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种电力系统辅助服务配比规划方法，实 现了不同品种分布式资源在不同辅助服务投标配比规划中的资源价值最大化。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电力系统辅助服务配比规划方法，包 括：根据分布式资源的物理运行特性，构建分布式资源特性量化模型；基于所 述分布式资源特性量化模型，确定不同分布式资源与辅助服务间的适配度指标； 构建辅助服务市场典型场景集；基于所述适配度指标，所述辅助服务市场典型 场景集和电力系统运行规则，构建电力系统辅助服务配比规划模型；基于所述 电力系统辅助服务配比规划模型对电力系统中辅助服务所需分布式资源进行配 比规划。
[0007]基于第一方面，在一些实施例中，所述基于所述分布式资源特性量化模型， 确定不同分布式资源与辅助服务间的适配度指标，包括：基于所述分布式资源 特性量化模型中得到的各种分布式资源的物理特性，从持续时间性能响应速度性能可靠性性能三个维度量化辅助服务对资源的性能要 求，以及根据量化结果计算所述适配度指标；计算适配度指标的表达式为：
[0008][0009]其中，是t时段的适配度指标矩阵，是一个i行j列的矩阵，其中第i行 第j列的值为资源j提供服务i的评分；分别为在时间段 t时第j种资源投
标第i种服务的持续时间性能、响应速度性能、可靠性性能， 其取值范围均为[0,1]；ω1、ω2、ω3是每项性能分数占总分数的权重， ω1+ω2+ω3＝1。
[0010]基于第一方面，在一些实施例中，对于电动汽车EV资源和储能系统ESS 资源，所述持续时间性能的计算公式为：
[0011][0012][0013][0014]其中，j＝EV,ESS表征资源类型，i＝Syn,NonSyn表征辅助服务类型，Syn、NonSyn分别代表旋转备用与非旋转备用，分别为t时 段资源j提供的上调频、下调频服务的持续时间，为t时段资源j的可用 充放电容量，分别为资源j最小、最大的可用电池容量；P
tj
为 t时刻资源j的充放电功率；D
i
为辅助服务i要求的最小持续时间；
[0015]对于居民用户需求响应DR资源，所述持续时间性能的计算公式为：
[0016][0017]其中，d
t
为分布式资源的实际持续时间，Reg代表调频辅助服务。
[0018]基于第一方面，在一些实施例中，所述响应速度性能的计算公式为：
[0019][0020]其中，RT
i
为辅助服务i要求的最低响应速度，r
tj
为资源j的实际响应速度。
[0021]基于第一方面，在一些实施例中，所述可靠性性能的计算公式为：
[0022][0023]i＝Reg,Syn,NonSyn,j＝EV,ESS,DR
[0024]当资源j能够可靠提供某一辅助服务的概率大于或等于该服务所要求的可靠性 时，为1；当资源j能够可靠提供某一辅助服务的概率小于该服务所要求 的可靠性时，为实际可靠性概率与要求的可靠性之比；其中，为资 源j能够实际提供辅助服务i的响应量，为资源j对辅助服务i的投标量， 为资源j能可靠提供所投标容量的概率；Rel
i
为辅助服务i要求的 最低可靠性。
[0025]基于第一方面，在一些实施例中，所述条件风险价值约束包括：分布式资 源聚合商的利润不低于其期望值；
[0026]R≥R
expect
[0027][0028]其中，R为聚合商获得的利润，R
expect
为聚合商期望获得的利润，TP为聚合商 的总收益，CVaR为风险价值，β为风险规避系数；为聚合商在日前辅助 服务市场的收益，为各种资源的总成本，为聚合商在实时市场的收 益；ξ为置信度为α时的风险价值；聚合商在辅助服务日前市场的收益为
[0029][0030]其中，为在辅助服务典型场景中t时刻辅助服务i的日前市场电价，为 辅助服务典型场景下t时刻服务i的日前市场的投标量；聚合商在辅助服务实时 市场的收益为
[0031][0032]其中，为辅助服务典型场景下t时刻辅助服务i被调用时的电量价格，为 辅助服务典型场景下t时刻辅助服务i未按申报容量提供服务的惩罚，和 为聚合商调用分布式资源的比例和未满足申报容量的比例；各种资源的总 成本为：
[0033][0034]其中，为各种资源的总成本，为电动汽车的成本，为储能成本， 居民用户需求响应成本，为分布式发电机组成本。
[0035]第二方面，本专利技术实施例提供了一种装置，包括：第一模型构建模块，用 于根据分布式资源的物理运行特性，构建分布式资源特性量化模型；指标计算 模块，用于基于所述分布式资源特性量化模型，确定不同分布式资源与辅助服 务间的适配度指标；场景构建模块，用于构建辅助服务市场典型场景集；第二 模型构建模块，用于基于所述适配度指标，所述辅助服务市场典型场景集和电 力系统运行规则构建电力系统辅助服务配比规划模型；配比规划模块，用于基 于所述电力系统辅助服务配比规划模型对电力系统中辅助服务所需分布式资源 进行配比规划。
[0036]第三方面，本专利技术实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及 存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行 所述计算机程序
时实现如上述第一方面中任一项所述电力系统辅助服务配比规 划方法的步骤。
[0037]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可 读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第 一方面中任一项所述电力系统辅助服务配比规划方法的步骤。
[0038]本专利技术实施例中，提供一种电力系统辅助服务配比规划方法，建立基于适 配度指标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统辅助服务配比规划方法，其特征在于，包括：根据分布式资源的物理运行特性，构建分布式资源特性量化模型；基于所述分布式资源特性量化模型，确定不同分布式资源与辅助服务间的适配度指标；构建辅助服务市场典型场景集；基于所述适配度指标，所述辅助服务市场典型场景集和电力系统运行规则，构建电力系统辅助服务配比规划模型；基于所述电力系统辅助服务配比规划模型对电力系统中辅助服务所需分布式资源进行配比规划。2.如权利要求1所述的电力系统辅助服务配比规划方法，其特征在于，所述基于所述分布式资源特性量化模型，确定不同分布式资源与辅助服务间的适配度指标，包括：基于所述分布式资源特性量化模型中得到的各种分布式资源的物理特性，从持续时间性能响应速度性能可靠性性能三个维度量化辅助服务对资源的性能要求，以及根据量化结果计算所述适配度指标；计算适配度指标的表达式为：其中，是t时段的适配度指标矩阵，是一个i行j列的矩阵，其中第i行第j列的值为资源j提供服务i的评分；分别为在时间段t时第j种资源投标第i种服务的持续时间性能、响应速度性能、可靠性性能，其取值范围均为[0,1]；ω1、ω2、ω3是每项性能分数占总分数的权重，ω1+ω2+ω3＝1。3.如权利要求2所述的电力系统辅助服务配比规划方法，其特征在于，对于电动汽车EV资源和储能系统ESS资源，所述持续时间性能的计算公式为：的计算公式为：的计算公式为：其中，j＝EV,ESS表征资源类型，i＝Syn,NonSyn表征辅助服务类型，Syn、NonSyn分别代表旋转备用与非旋转备用，分别为t时段资源j提供的上调频、下调频服务的持续时间，为t时段资源j的可用充放电容量，分别为资源j最小、最大的可用电池容量；P
tj
为t时刻资源j的充放电功率；D
i
为辅助服务i要求的最小持续时间；对于居民用户需求响应DR资源，所述持续时间性能的计算公式为：
其中，d
t
为分布式资源的实际持续时间，Reg代表调频辅助服务。4.如权利要求2所述的电力系统辅助服务配比规划方法，其特征在于，所述响应速度性能的计算公式为：其中，RT
i
为辅助服务i要求的最低响应速度，为资源j的实际响应速度。5.如权利要求2所述的电力系统辅助服务配比规划方法，其特征在于，所述可靠性性能的计算公式为：i＝Reg,Syn,NonSyn,j＝EV,ESS,DR当资源j能够可靠提供某一辅助服务的概率大于或等于该服务所要求的可靠性时，为1；当资源j能够可靠提供某一辅助服务的概率小于该服务所要求的可靠性时，为实际可靠性概率与要求的可靠性之比；其中，为资源j能够实际提供辅助服务i的响应量，为资源j对辅助服务i的投标量，为资源j能可靠提供所投标容量的概率；Rel
i
为辅助服务i要求的最低可靠性。6.如权利要求1所述的电力系统辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏胜，武光华，陈博，王飞，魏志平，王歌，刘二刚，魏莉，
申请(专利权)人：国家电网有限公司华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：