一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电力电网技术领域，尤其涉及一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法及系统，包括：根据获取到的灵活性资源类型，建立对应的灵活性资源模型；灵活性资源模型包括分布式发电资源模型、可控负荷模型和储能系统模型；根据灵活性资源模型，确定灵活性资源调节能力；根据灵活性资源调节能力对电网进行实时调控。本发明专利技术基于灵活性资源调节能力对电网进行实时调控，解决了目前电力系统调控无法确定灵活性资源的调控能力，从而无法对电网进行实时调控的问题，使得电网能够根据实时负荷需求做出快速的调整和优化，更加灵活地处理负荷变化和能源波动，同时提供了灵活性和适应能力，推动电网的可持续发展。推动电网的可持续发展。推动电网的可持续发展。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力电网
，尤其涉及一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法及系统。

技术介绍

[0002]在高比例可再生能源的新型电力系统中，逐渐减少的传统机组灵活性资源与增加的灵活性需求之间的矛盾日益严重，灵活性资源参与电力系统调控运行的必要性日益凸显。
[0003]然而，大量分布式电源、可调负荷等灵活性资源在提高电力系统灵活性的同时，也给电网的调控运行带来挑战，比如：分布式发电资源在参与电网调度时，其受到自然条件的限制，使其输出功率具有很强的随机性和波动性，无法持续稳定地供给电力，同时采用定功率控制的分布式电源无法改善电压波动问题；可控负荷在参与电力系统调控时，由于可控负荷的调节周期通常不能覆盖全天，例如空调负荷，在降低用电功率持续一段时间后，需要恢复其用电才能保证用户体感，因此，负荷资源不能像发电机一样全天参与调控，相关机制在设计时需要充分考虑其在时序上的调节能力，同时可控负荷在保障负荷用电量的基础上，需要充分考虑不同负荷可转移、可调节、可中断的特性，发挥其调节能力的价值，例如，在交通高峰期，要优先考虑电动汽车的交通需求，减少对电力系统的调控需求，而且发电资源参与调控时，其成本曲线通常是连续性，而负荷侧资源成本具有阶跃性：当调节容量不大时，调节成本低；当超过一定容量后，市场成本急剧上升，因此，需要需充分考虑负荷侧资源的容量和调用量。
[0004]综上，现有的电力系统调控无法确定分布式电源、可调负荷等灵活性资源的调控能力，从而无法对电网进行实时调控。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法及系统，解决的技术问题是，目前电力系统调控无法确定灵活性资源的调控能力，从而无法对电网进行实时调控。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法及系统。
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]获取灵活性资源类型；其中，所述灵活性资源类型包括分布式发电资源、可控负荷和储能；
[0009]根据所述灵活性资源类型，建立对应的灵活性资源模型；其中，所述灵活性资源模型包括分布式发电资源模型、可控负荷模型和储能系统模型；
[0010]根据所述灵活性资源模型，确定灵活性资源调节能力；
[0011]根据灵活性资源调节能力对电网进行实时调控。
[0012]在进一步的实施方案中，所述分布式发电模型具体为：
[0013][0014][0015]式中，P
SW
表示分布式发电资源出力集合；P
i,t
表示第i个分布式发电资源在t时刻的实际出力值；表示第i个分布式发电资源在t时刻的期望出力值；表示t时刻分布式发电资源的预测出力最大波动偏差；δ
i
表示二进制出力变量，当δ
i
取值为1时，和分别表示第i个分布式发电资源在t时刻的预测出力上限值和预测出力下限值；当δ
i
取值为0时，和分别表示期望出力值的上限值和下限值。
[0016]在进一步的实施方案中，所述可控负荷模型包括工业大用户模型、电动汽车充电模型和空调用电模型，其中，所述工业大用户模型包括可转移负荷子模型和可中断负荷子模型，所述可转移负荷子模型具体为：
[0017][0018][0019]式中，表示t时段转移前的转移负荷量；表示t时段转移后的转移负荷量；表示t时段转移后转移负荷量的上限值；
[0020]所述可中断负荷子模型具体为：
[0021][0022][0023][0024]式中，表示t时段、第m级电力负荷的中断负荷量；表示t时段、第m级电力负荷的中断负荷量上限值；表示t时段的总中断负荷量；n
m
表示电力负荷等级总数；表示(t
‑
1)时段的总中断负荷量；L
IL,max
表示连续时间内的最大可中断负荷量。
[0025]在进一步的实施方案中，所述电动汽车充电模型包括单辆电动汽车模型和集群电动汽车模型，所述单辆电动汽车模型具体为：
[0026][0027][0028]式中，表示第i辆电动汽车在t时间段的荷电量百分数；t表示时间段；表示第i辆电动汽车在t时间段的充电功率；表示第i辆电动汽车的充电效率；表示
第i辆电动汽车在t时间段的放电功率；表示第i辆电动汽车的放电效率；表示第i辆电动汽车的电池容量；Δt1表示充、放电的时长；表示第i辆电动汽车在t时间段行驶每公里的能耗；表示第i辆电动汽车在t时间段的行驶速度；
[0029]其中，所述单辆电动汽车模型的约束条件包括单辆电动汽车充放电功率约束和荷电量约束，所述单辆电动汽车充放电功率约束具体为：
[0030][0031]所述荷电量约束具体为：
[0032][0033]式中，表示第i辆电动汽车在t时间段的充电功率最大值；表示第i辆EV荷电量百分数下限值；表示第i辆EV荷电量百分数上限值。
[0034]在进一步的实施方案中，所述集群电动汽车模型具体为：
[0035][0036][0037]其中，
[0038][0039][0040][0041][0042][0043][0044][0045]式中，表示集群电动汽车在t时间段的功率；表示集群电动汽车在t时间段的充电功率；表示集群电动汽车在t时间段的放电功率；β
EV
表示电动汽车的自损率；表示t时间段集群电动汽车的总能量；η
EVc
表示集群电动汽车的充电效率；η
EVd
表示集群电动汽车的放电效率；表示集群电动汽车在t时间段停驶充电的数量；表示第i辆电动汽车在t时间段的充电功率；表示集群电动汽车在t时间段行驶放电的数量；N
EV
表
示集群电动汽车行驶充放电的总数量；表示在t时间段单辆电动汽车行驶充电概率；表示集群电动汽车在t时间段的总充电功率最大值；表示第i辆电动汽车的充电功率最大值；表示第i辆电动汽车在t时间段的放电功率；表示在t时间段单辆电动汽车行驶放电概率；
[0046]其中，所述集群电动汽车模型的约束为：
[0047][0048][0049][0050]式中，表示集群电动汽车在t时间段的功率下限值；表示集群电动汽车在t时间段的功率上限值；表示集群电动汽车在t时间段的能量下限值；表示集群电动汽车在t时间段的能量上限值；P
t
表示电动汽车功率。
[0051]在进一步的实施方案中，所述空调用电模型包括集群空调调节模型，所述集群空调调节模型的约束具体为：
[0052][0053][0054][0055]式中，表示集群空调的能量；表示集群空调在t时段的功率；P
t
表示空调功率；表示集群空调的能量下界值；表示集群空调的能量上界值；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法，其特征在于，包括以下步骤：获取灵活性资源类型；其中，所述灵活性资源类型包括分布式发电资源、可控负荷和储能；根据所述灵活性资源类型，建立对应的灵活性资源模型；其中，所述灵活性资源模型包括分布式发电资源模型、可控负荷模型和储能系统模型；根据所述灵活性资源模型，确定灵活性资源调节能力；根据灵活性资源调节能力对电网进行实时调控。2.如权利要求1所述的一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法，其特征在于，所述分布式发电模型具体为：式中，P
SW
表示分布式发电资源出力集合；P
i,t
表示第i个分布式发电资源在t时刻的实际出力值；表示第i个分布式发电资源在t时刻的期望出力值；P
hi,t
表示t时刻分布式发电资源的预测出力最大波动偏差；δ
i
表示二进制出力变量，当δ
i
取值为1时，和分别表示第i个分布式发电资源在t时刻的预测出力上限值和预测出力下限值；当δ
i
取值为0时，和分别表示期望出力值的上限值和下限值。3.如权利要求1所述的一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法，其特征在于，所述可控负荷模型包括工业大用户模型、电动汽车充电模型和空调用电模型，其中，所述工业大用户模型包括可转移负荷子模型和可中断负荷子模型，所述可转移负荷子模型具体为：式中，表示t时段转移前的转移负荷量；表示t时段转移后的转移负荷量；表示t时段转移后转移负荷量的上限值；所述可中断负荷子模型具体为：所述可中断负荷子模型具体为：所述可中断负荷子模型具体为：式中，表示t时段、第m级电力负荷的中断负荷量；表示t时段、第m级电力负荷的中断负荷量上限值；表示t时段的总中断负荷量；n
m
表示电力负荷等级总数；表示(t
‑
1)时段的总中断负荷量；L
IL,max
表示连续时间内的最大可中断负荷量。4.如权利要求3所述的一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法，其特征在
于，所述电动汽车充电模型包括单辆电动汽车模型和集群电动汽车模型，所述单辆电动汽车模型具体为：车模型具体为：式中，表示第i辆电动汽车在t时间段的荷电量百分数；t表示时间段；表示第i辆电动汽车在t时间段的充电功率；表示第i辆电动汽车的充电效率；表示第i辆电动汽车在t时间段的放电功率；表示第i辆电动汽车的放电效率；表示第i辆电动汽车的电池容量；Δt1表示充、放电的时长；表示第i辆电动汽车在t时间段行驶每公里的能耗；表示第i辆电动汽车在t时间段的行驶速度；其中，所述单辆电动汽车模型的约束条件包括单辆电动汽车充放电功率约束和荷电量约束，所述单辆电动汽车充放电功率约束具体为：所述荷电量约束具体为：式中，表示第i辆电动汽车在t时间段的充电功率最大值；表示第i辆EV荷电量百分数下限值；表示第i辆EV荷电量百分数上限值。5.如权利要求4所述的一种考虑灵活性资源调节能力的电网实时调控方法，其特征在于，所述集群电动汽车模型具体为：于，所述集群电动汽车模型具体为：其中，其中，其中，其中，其中，其中，
式中，表示集群电动汽车在t时间段的功率；表示集群电动汽车在t时间段的充电功率；表示集群电动汽车在t时间段的放电功率；β

【专利技术属性】
技术研发人员：倪斌业，蔡新雷，周煜捷，林旭，孟子杰，廖鹏，董锴，喻振帆，崔艳林，祝锦舟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：