一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方法技术

本发明专利技术公开了一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方法，包括电力负荷高峰期调度运行模块、电力负荷低谷期调度运行模块；电力负荷高峰期调度运行模块通过削峰实现，具体为通过减少负荷、投入需求侧响应资源，拉闸限电；电力负荷低谷期调度运行模块通填谷实现，具体为增加负荷、投入需求侧响应资源，弃风弃光；本发明专利技术通过方法计算，提供一种可行方案使得各个时段机组出力都尽可能满足负荷需求，从而避免或使拉闸限电量和弃风弃光量最少，进而达到保障电力系统的安全稳定运行，提高供电可靠性目的。可靠性目的。可靠性目的。

【技术实现步骤摘要】
一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方法


[0001]本专利技术涉及电力需求侧响应领域，主要涉及一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方。

技术介绍

[0002]近年受电煤紧缺、火电机组停机容量大、新能源发电电力偏小和电力负荷增长等因素综合影响，某些区域电网在高峰负荷期间电力供应持续紧张，而在负荷低谷时由于火电机组的最小技术负荷限制，使得新能源消纳困难，出现弃风弃光现象。为了保障电力系统的安全稳定运行和提高供电可靠性，负荷高峰期应尽最大可能避免或使拉闸限电量最小，负荷低谷期应尽最大可能避免或使弃风弃光量最小，需要计算分析调度周期内不同时段负荷需求与机组出力的差值。由于时间和能量两个约束要素，在调节过程中往往不能很好平衡机组出力与负荷需求，即需要合理投入需求侧响应资源，以及拉闸限电或弃风弃光，使各个时段都能使机组出力满足负荷需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了弥补已有技术的缺陷，提供一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方法。使得各个时段机组出力都尽可能满足负荷需求，并且避免或使拉闸限电量和弃风弃光量最少，保障电力系统的安全稳定运行，提高供电可靠性。
[0004]为此，本专利技术所采用的技术方案为：
[0005]一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方法，包括电力负荷高峰期调度运行模块、电力负荷低谷期调度运行模块，所述电力负荷高峰期调度运行模块通过减少负荷、投入需求侧响应资源、拉闸限电实现削峰，所述电力负荷低谷期调度运行模块通过增加负荷、投入需求侧响应资源、弃风弃光实现填谷。
[0006]所述电力负荷高峰期调度运行模块计算削峰的步骤为：
[0007]S1：建立目标函数；
[0008]1)当考虑需求响应能力后可以满足负荷高峰期间功率平衡的要求时，有m个需求响应资源，其中第j个需求响应资源的激励成本为其在时段t减少的负荷为P
j，t
，T为全部研究时段，需求响应总服务费用公式(1)计算；
[0009][0010]2)考虑需求响应后仍然不能完全满足负荷高峰期间功率平衡的要求，采用拉闸限电手段，目标函数为即拉闸限电量最小，有m个需求响应资源，其中第j个需求响应资源在时段t减少的负荷为P
j，t
，T为全部研究时段，时段t的实际负荷为d
t
,时段t的机组出力为g
t
，则拉闸限电量用公式(2)计算；
[0011][0012]S2：建立约束条件；
[0013]1)能量响应约束：
[0014]需求响应资源的负荷削减能量应该小于其能提供的最大容量，大于0，即处于响应状态，如公式(3)：
[0015][0016]对于第j个需求响应资源，代表其在时段t的最大负荷削减量；v
j，t
为其在时段t的能量调用状态，为0
‑
1变量，1代表被调用，0代表未调用；
[0017]2)时间响应特性约束：
[0018]接收到交易中心的调度指令后，对经营区域内的需求响应资源进行调，为了便于用户调整生产生活用电计划以及考虑到各需求响应资源的技术特性，响应时间限制在一定范围内，如公式(4)：
[0019][0020]为第j个需求响应资源在调度周期内的响应时间，和为第j个需求响应资源在调度周期内的最小和最大响应时间；
[0021]所述电力负荷低谷期调度运行模块计算填谷的步骤为：
[0022]S1：建立目标函数；
[0023]1)考虑需求响应能力后可以满足负荷低谷期间功率平衡的要求时，以经济性目标考虑，目标函数为需求侧响应服务费用最低。有m个需求响应资源，其中第j个需求响应资源的激励成本为其在时段t增加的负荷为P
j，t
，T为全部研究时段，则需求响应总服务费用以公式(5)计算；
[0024][0025]2)考虑需求响应后仍然不能完全满足负荷低谷期间功率平衡的要求时，则需要尽量保证负荷水平不低于最小开机前提下可再生弃电量最小，目标函数为弃风光量最小，有m个需求响应资源，其中第j个需求响应资源在时段t增加的负荷为P
j，t
，T为全部研究时段，时段t的实际负荷为d
t
,时段t的风、光机组出力为f
t
，其他机组出力为g
t
，则弃风光量以公式(6)计算；
[0026][0027]S2：建立约束条件；
[0028]1)能量响应约束：
[0029]需求响应资源的负荷增加量应该小于其能提供的最大容量，大于0，即处于响应状态，如公式(7)：
[0030][0031]对于第j个需求响应资源，代表其在时段t的最大负荷增加量；v
j，t
为其在时段t的能量调用状态，为0
‑
1变量，1代表被调用，0代表未调用；
[0032]2)时间响应特性约束：
[0033]当接收到交易中心的调度指令后，对经营区域内的需求响应资源进行调度，响应时间应该限制在一定范围内，如公式(8):
[0034][0035]为第j个需求响应资源在调度周期内的响应时间，和为第j个需求响应资源在调度周期内的最小和最大响应时间。
[0036]通过采用上述技术方案，本专利技术所取得的有益效果为：
[0037]本专利技术通过削峰填谷，高峰通过减少电动汽车的充电降低负荷需求，以及可通过减少用电降低负荷需求；低谷通过电动汽车充电增加负荷，通过增加用电增加负荷以及通过储能、电蓄热增加负荷，达到保障电力系统的安全稳定运行，提高供电可靠性目的。
附图说明
[0038]图1为一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方法算法流程图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]下面结合附图1，描述本专利技术的一些实施例提供的一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方法，包括电力负荷高峰期调度运行模块、电力负荷低谷期调度运行模块，所述电力负荷高峰期调度运行模块通过减少负荷、投入需求侧响应资源、拉闸限电实现削峰，所述电力负荷低谷期调度运行模块通过增加负荷、投入需求侧响应资源、弃风弃光实现填谷。
[0041]所述电力负荷高峰期调度运行模块计算削峰的步骤为：
[0042]S1：建立目标函数；
[0043]1)当考虑需求响应能力后可以满足负荷高峰期间功率平衡的要求时，有m个需求响应资源，其中第j个需求响应资源的激励成本为其在时段t减少的负荷为P
j，t
，T为全部研究时段，需求响应总服务费用公式(1)计算；
[0044][0045]2)考虑需求响应后仍然不能完全满足负荷高峰期间功率平衡的要求，采用拉闸限电手段，目标函数为即拉闸限电量最小，有m个需求响应资源，其中第j个需求响应资源在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方法，其特征在于，包括电力负荷高峰期调度运行模块、电力负荷低谷期调度运行模块，所述电力负荷高峰期调度运行模块通过减少负荷、投入需求侧响应资源、拉闸限电实现削峰，所述电力负荷低谷期调度运行模块通过增加负荷、投入需求侧响应资源、弃风弃光实现填谷。2.根据权利要求1所述的一种计及电力需求响应的电网调度运行优化计算方法，其特征在于，所述电力负荷高峰期调度运行模块计算削峰的步骤为：S1：建立目标函数；1)当考虑需求响应能力后可以满足负荷高峰期间功率平衡的要求时，有m个需求响应资源，其中第j个需求响应资源的激励成本为其在时段t减少的负荷为P
j，t
，T为全部研究时段，需求响应总服务费用公式(1)计算；2)考虑需求响应后仍然不能完全满足负荷高峰期间功率平衡的要求，采用拉闸限电手段，目标函数为即拉闸限电量最小，有m个需求响应资源，其中第j个需求响应资源在时段t减少的负荷为P
j，t
，T为全部研究时段，时段t的实际负荷为d
t
,时段t的机组出力为g
t
，则拉闸限电量用公式(2)计算；S2：建立约束条件；1)能量响应约束：需求响应资源的负荷削减能量应该小于其能提供的最大容量，大于0，即处于响应状态，如公式(3)：对于第j个需求响应资源，代表其在时段t的最大负荷削减量；v
j，t
为其在时段t的能量调用状态，为0
‑
1变量，1代表被调用，0代表未调用；2)时间响应特性约束：接收到交易中心的调度指令后，对经营区域内的需求响应资源进行调，为了便于用户调整生产生活用电计划以及考虑到各需求响应资源的技术特性，响应时间限制在一定范围内，如公式(4)：内，如公式(4)：为第j个需求响应资源...

【专利技术属性】
技术研发人员：高长征，王秀娜，李东伟，韩超，杨用春，游维扬，喻刚，徐丹，刘禹含，赵名锐，韩晓宇，郭永成，王艳波，朱蕾，魏玲，
申请(专利权)人：中国电力企业联合会电力建设技术经济咨询中心，
类型：发明
国别省市：