【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电网优化运行，具体涉及一种需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法及相关装置。
技术介绍
1、随着全球对减少碳排放和提高能源利用效率的关注，新能源在电力系统中的地位日益重要。然而，新能源的大规模接入电网对电网运行经济性和电力系统安全稳定运行产生了显著影响。
2、首先，新能源的消纳问题一直是困扰电力系统的一大难题。由于送出断面阻塞等原因，大规模新能源的弃风弃光现象时有发生。为了消纳高比例的可再生能源，电力系统需要付出更高的成本，这不仅包括建设输电线路和储能设施的投资，还包括在运行过程中对电力系统进行调整和优化的费用。
3、其次，新能源发电的随机性、波动性和间歇性给电力系统的稳定运行带来了挑战。风电和光伏发电等新能源的输出功率受天气和气候条件的影响较大，大规模并网后，这些波动可能会引起电力系统的震荡，增加运行调度的难度和不稳定性。
4、此外，随着智能电网和物联网技术的发展，越来越多的柔性负荷如空调、电采暖、电动汽车等被应用于需求侧。这些设备的大量无序接入不仅增加了用电的随机性，还可能导致电网在高峰时段承受更大的压力，影响电能质量和电网的安全可靠运行。
5、面对这些挑战，挖掘可调度的需求侧灵活性负荷资源参与调节辅助服务市场，成为促进电网稳定、安全、高效运行的重要途径。通过先进的信息技术和控制技术，可以实现对这些负荷的智能管理和调度，从而更好地平衡电力供需，提高电网的适应性和灵活性。
6、总之，新能源的大规模接入电网对电力系统提出了新的要求和挑战。通过技术创新和管理
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法及相关装置，用于解决因送出断面阻塞造成弃电的技术问题，提高新能源的消纳能力。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，包括以下步骤：
4、确定包含风力发电、火电机组、电动汽车无序充电、分散式电采暖和用户侧储能的初始数据；
5、确定多目标优化模型的目标函数，根据目标函数和基础数据设计多目标优化模型的边界条件，构建得到多目标优化模型；
6、基于辅助服务市场设计常规火电调节场景和典型需求侧灵活资源调节场景；
7、基于常规火电调节场景和典型需求侧灵活资源调节场景，利用得到的初始数据，采用改进的粒子群优化算法求解多目标优化模型，得到典型需求侧灵活资源的调控结果和新能源的消纳结果，实现需求侧灵活资源的用电时间调节。
8、优选地，初始数据具体为：
9、将风电机组能发的功率表示为预测出力与预测偏差之和；
10、采用粒子群改进的神经网络算法对风电机组进行出力预测；
11、基于预测偏差的标准差，采用拉丁超立方采样方法生成 n个场景下的预测偏差及每个场景下预测偏差出现的概率，并结合风电机组的预测出力得到风电机组的期望出力；
12、输入火电机组容量、最大出力、最小出力、向上爬坡速率、向下爬坡速率等基础参数；
13、采用蒙特卡洛模拟电动私家车无序充电场景；
14、构建分散式电采暖负荷用电功率与室内外温度的关系式，输入分散式电采暖设备功率、等效热阻、等效热容参数，得到分散式电采暖用户采暖设备功率随室外温度变化曲线；
15、在未参与辅助服务市场时，用户侧储能装置在用电低谷期以大功率蓄电，在用电高峰期放电，得到储能设备未参与调节时的出力曲线；
16、以某工作日其他负荷曲线为基础，对该区域内其他负荷用电功率进行模拟，得到其他负荷用电随时间变化的曲线。
17、优选地， t时刻风电机组能发的功率为：
18、
19、其中，表示 t时刻风电机组预测出力；表示 t时刻风电预测偏差。
20、优选地，风电机组的期望出力为：
21、
22、其中，表示 t时刻风电机组预测出力；表示 t时刻第个场景中的预测偏差值；表示第个场景出现的概率。
23、优选地，分散式电采暖负荷用电功率与室内外温度的关系式如下：
24、
25、其中，表示 t时刻室内温度；表示 t-1时刻室内温度；表示 t时刻分布式电采暖功率；表示分散式电采暖用户房间的面积；表示电采暖设备的等效热阻；表示 t时刻室外温度；表示分散式电采暖用户房屋的等效热容；表示时间间隔。
26、优选地，多目标优化模型的目标函数具体为：
27、考虑因断面阻塞而造成的新能源弃电率最小，构建第一个目标函数如下：
28、
29、其中，表示 t时刻风电机组的实际并网功率，mw；表示 t时刻弃风场景开关变量；
30、考虑典型需求侧灵活资源聚合参与辅助服务市场成本最低，构建第二个目标函数如下：
31、
32、其中，指分散式电采暖参与辅助服务市场情况下 t时刻的总功率；指电动汽车充电负荷参与辅助服务市场情况下 t时刻的总功率；指用户侧储能参与辅助服务市场情况下 t时刻的总功率；指分散式电采暖未参与辅助服务市场情况下 t时刻总功率；指电动汽车充电负荷未参与辅助服务市场情况下 t时刻总功率；指用户侧储能未参与辅助服务市场情况下 t时刻总功率；指每个调度时段的持续时长；指 t时刻需求侧灵活资源参与调节辅助服务的平均补偿价格。
33、优选地，多目标优化模型的边界条件包括新能源弃电考核指标约束、功率平衡约束、风力机组出力约束、火电机组出力约束、火电机组爬坡约束、火电机组最小启停时间约束、分散式电采暖用户室内温度约束、分散式电采暖负荷功率约束、电动汽车充电功率约束、电动汽车充电量约束、电动汽车充电时间约束、用户侧储能装置功率约束、用户侧储能装置容量约束、用户侧储能装置储能量时序约束和用户侧储能装置储电量约束。
34、优选地，新能源弃电考核指标约束：
35、
36、其中，表示新能源弃电率考核指标；
37、功率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，初始数据具体为：
3.根据权利要求2所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，t时刻风电机组能发的功率为：
4.根据权利要求2所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，风电机组的期望出力为：
5.根据权利要求2所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，分散式电采暖负荷用电功率与室内外温度的关系式如下：
6.根据权利要求1所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，多目标优化模型的目标函数具体为：
7.根据权利要求6所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，多目标优化模型的边界条件包括新能源弃电考核指标约束、功率平衡约束、风力机组出力约束、火电机组出力约束、火电机组爬坡约束、火电机组最小启停时间约束、分散式电采暖用户室内温度约束、分散式电采暖负荷功率约束、电动汽车充电功率约束、电动汽车
8.根据权利要求7所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，新能源弃电考核指标约束：
9.根据权利要求1所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，常规火电调节场景和典型需求侧灵活资源调节场景具体为：
10.根据权利要求9所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，在目标函数中引入弃风罚值，将弃风量转化为弃风成本，并将弃风成本与调峰辅助服务成本相加，实现多目标向单目标的转化，具体如下：
11.根据权利要求1所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，采用改进的粒子群优化算法对所述模型进行求解具体为：
12.根据权利要求11所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，原始数据包括分散式电采暖设备、电动汽车、用户侧储能的配置信息、运行参数，基础负荷数据，以及系统中发电侧机组相关数据。
13.根据权利要求11所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，粒子群中每个粒子都包含需求解的所有决策变量—24个时刻内每个时刻风电出力、火电出力、电动汽车充电功率、分散式电采暖负荷用电功率、用户储能充放电功率数据。
14.一种需求侧灵活资源参与的多目标优化建模系统，其特征在于，包括：
15.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行权利要求1至13任一所述的方法。
16.一种计算设备，其特征在于，包括：
17.一种芯片，其特征在于，
18.一种电子设备，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，初始数据具体为：
3.根据权利要求2所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，t时刻风电机组能发的功率为：
4.根据权利要求2所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，风电机组的期望出力为：
5.根据权利要求2所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，分散式电采暖负荷用电功率与室内外温度的关系式如下：
6.根据权利要求1所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，多目标优化模型的目标函数具体为：
7.根据权利要求6所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，多目标优化模型的边界条件包括新能源弃电考核指标约束、功率平衡约束、风力机组出力约束、火电机组出力约束、火电机组爬坡约束、火电机组最小启停时间约束、分散式电采暖用户室内温度约束、分散式电采暖负荷功率约束、电动汽车充电功率约束、电动汽车充电量约束、电动汽车充电时间约束、用户侧储能装置功率约束、用户侧储能装置容量约束、用户侧储能装置储能量时序约束和用户侧储能装置储电量约束。
8.根据权利要求7所述的需求侧灵活资源参与的多目标优化建模方法，其特征在于，新能源弃电考核指标约束：
9.根据权利要求1所述的需求侧灵活资源参与的...
【专利技术属性】
技术研发人员：高旭，孙舶皓，赵堃，宋庆昌，李刚，季震，裴宇婷，孙巍，阎博，路怡，李奇，张加力，王泽森，徐胜男，蔡帜，许丹，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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