一種源荷協調控制方法技術

本申請涉及配電網優化調度領域，具體涉及一種源荷協調控制方法。但是現有技術不能有效利用能實現需求側基于動態電價的負荷調節，也不能充分消納并網的分布式電源。本申請提供一種源荷協調控制方法，包括如下步驟：利用用電成本計算模型建立實現需求側負荷用戶差異化用電成本的供用電協議；采用基于期望負荷率滾動校正的電價模型預測控制策略調節配電網的負荷率；對利用電價模型預測控制策略未實現的期望負荷率進行控制，利用基于可調節和可中斷負荷的負荷率預防校正策略進行控制。能夠使配電網利用電價和需求側價格型負荷的電價響應實現并網分布式電源的高效消納，合理規劃配電網的建設。

Source load coordination control method

The utility model relates to the distribution network optimization dispatching field, in particular to a source load coordination control method. But the existing technology can not effectively use to achieve the demand side regulation dynamic pricing based on distributed power load, also can not fully in grid. This application provides a source load control method, which comprises the following steps: using the established model to realize the demand side load of different users with power supply agreement electricity costs of electricity costs; the expected load rate pricing model of rolling correction prediction control strategy of distribution network based on load regulation rate; to predict control strategies to achieve the expected load rate based pricing model, using the adjustable and interruptible load load rate of preventive and corrective control strategy based on. Can make the electricity distribution network using price and demand side price type load response, consumptive realization of distributed power grid, reasonable planning and construction of distribution network.

【技術實現步驟摘要】
一種源荷協調控制方法
本專利技術涉及配電網優化調度
，具體涉及一種源荷協調控制方法。
技術介紹
可再生分布式能源(distributedenergyresource，DER)在配電網中接入規模的不斷增加，將使配電網逐漸由傳統無源網絡向有源網絡轉變。這種轉變也日益凸顯當前配電網的功能結構和運營模式對大規模DER并網的制約作用。主動配電網(activedistributionnetwork，ADN)作為智能配電網發展的一種高級方式，其實質就是通過靈活的網絡拓撲和主動控制來管理潮流，同時利用先進的信息、通信以及電力電子技術對規模化接入分布式能源實施自主協調控制，以便積極消納可再生能源，并確保配電網的安全經濟運行。相比于國內的配電網的研究發展現狀，國外目前已在主動配電網的技術研發、市場設計、技術示范和市場論證等多方面開展了研究和實踐，較為典型的就是歐盟FP6機構主導的ADINE示范工程。由此可見，發展面向分布式電源消納的負荷需求調控技術是配電網主動運營的重要研究內容。大規模分布式電源并網將對傳統配電網的規劃設計、運行控制和運營方式產生重大影響。此外，有關不同時間尺度下配電網并網分布式電源間的協調控制、基于非電壓信息方向元件的配電網保護技術、基于多代理的主動運營管理系統、有源配電網的優化調度和故障恢復重構等方面的研究、以及基于新型配電網智能計量和通信技術框架下的可中斷負荷調控策略目前已經展開。但是現有技術在基于配電網需求側源荷協調運行控制方面不能有效利用能實現負荷用戶用電成本差異化的供用電協議，實現需求側基于動態電價的負荷調節，而不能有效實現源荷協調運行，也不能充分消納并網的分布式電源。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述不能有效利用能實現負荷用戶用電成本差異化的供用電協議，實現需求側基于動態電價的負荷調節，而不能有效實現源荷協調運行的基礎上，充分消納并網的分布式電源方面的問題。為此，本專利技術實施例提供了如下技術方案：一種源荷協調控制方法，所述控制方法包括如下步驟：S1利用用電成本計算模型建立實現需求側負荷用戶差異化用電成本的供用電協議；S2采用基于期望負荷率滾動校正的電價模型預測控制策略調節配電網的負荷率；S3對利用電價模型預測控制策略未實現的期望負荷率進行控制，利用基于可調節和可中斷負荷的負荷率預防校正策略進行控制。可選地，所述用電成本計算模型如下：式中：Ci為電力用戶i的用電成本；Cib為用戶i按實時電價計算的用電成本；Cir為用戶i從售電公司獲得的補償其響應負荷調節需求的收益或不響應調節需求的懲罰成本；Cic為用戶i從售電公司獲得的補償其可中斷負荷被切除的收益；αir和αic分別為售電公司是否對用戶i進行差異化用電成本統計，等于1表示統計，等于0表示不統計；pi(t)為用戶i的實時有功負荷；m(t)為實時電價；tbsj和tbej分別為第j個實時電價調節周期Tb(j)的首末時刻；trsk和trek分別為第k個負荷率預防控制周期Tr(k)的首末時刻；trsl和trel分別為第l個負荷率校正控制周期Tc(l)的首末時刻；n1、n2和n3分別為實時電價、負荷率預防和負荷率校正的控制周期個數，且n1≥n2、n1≥n3；βr和βc分別為用戶響應負荷調節或切除需求的實時電價優惠權重。Pir為用戶i與售電公司簽訂的最大可調節有功負荷；Pic為用戶i與電力公司簽訂的最大可中斷有功負荷；k(Tr(k))為配電網可調節負荷在第k個負荷率預防控制周期的調節比例；γi(Tr(k))為計算用戶i可調節負荷在第k個負荷率預防控制周期獲得的優惠或懲罰成本的權重。可選地，所述用電成本計算模型中γi(Tr(k))的計算公式如下：若則有若則有式中：sgn(x)為符號函數，若x≥0，sgn(x)＝1，若x<0，sgn(x)＝–1。可選地，所述采用基于期望負荷率滾動校正的電價模型預測控制策略調節配電網的負荷率包括以下步驟：在當前實時電價的調節周期Tb(j)內，結合Tb(j–1)周期的配電網負荷率計算Tb(j)周期的電價基于價格型負荷的電價響應特性，計算作用下的需求側負荷調節量第一估計值修正需求側負荷調節量第一估計值基于Tb(j)周期的需求側負荷和分布式并網功率的值和結合計算的負荷需求對電價調節的響應量進行Tb(j)周期的負荷率計算；根據計算的負荷率和負荷率參考值ηexp的偏差，進行計算電價的校正，進而確定Tb(j)周期的電價m(Tb(j))。可選地，所述Tb(j)周期的電價的計算公式如下：式中，ηEmax和ηEmin分別為利用電價調節負荷率的期望上限和下限，Mref為實時電價的參考基準值，Ppb為配變有功容量，mmax和mmin分別為實時電價取值的上限和下限。可選地，所述第一估計值的計算公式如下：式中，Mref為實時電價的參考基準值，Pref為負荷調節量的參考基準值，ΔpL為負荷對電價變化的響應調節量，mmax和mmin分別為實時電價取值的上限和下限，mup和mlow分別為價格型負荷對電價變化無響應范圍的上限和下限，f1[m(t)/Mref–mup]和f2[mlow–m(t)/Mref]可根據用戶負荷ΔpL/Pref對應電價和的不同響應值；所述f1函數和f2函數利用數值擬合方法進行確定，所述f1函數和f2函數基于自變量m(t)/Mref的確定公式如下：可選地，所述第一估計值的修正公式如下：式中，用于反映負荷用戶在不同時段對用電需求的迫切程度。可選地，所述Tb(j)周期的負荷率的計算公式如下：可選地，所述Tb(j)周期的電價m(Tb(j))計算公式如下：可選地，所述對利用電價模型預測控制策略未實現的期望負荷率進行控制，利用基于可調節和可中斷負荷的負荷率預防校正策略進行控制包括以下步驟：當配電網負荷率大于負荷率預防控制啟動的設定值時，啟動基于可調節負荷的負荷率預防控制周期，在控制周期內，通過聯立求解式十，進行基于概率計算的可調節負荷調節比例c(Tr(k))的計算，并向各簽署負荷可調節協議用戶發送調節其可調節負荷比例的指令；式中：ηr為負荷率預防控制啟動的負荷率設定值；η(Tr(k))表示第k個負荷率預防控制周期的負荷率；Ri表示簽署負荷可調節協議用戶i的實際負荷調節量占其協議調節負荷總量的比例；f(Ri)為用正態分布N[c(Tr(k),σ2)]近似描述調節比例Ri的分布概率；n4為可調節負荷的用戶數量；當負荷率預防控制大于負荷率的設定值時，按式十一計算負荷切除總量，并向所協議用戶發送負荷切除指令，切除可中斷負荷；式中：ηc為啟動負荷率校正控制的負荷率設定值；η[Tc(l)]為第l個負荷率校正控制周期內的負荷率；n5為確定的進行負荷切除的用戶數。本專利技術實施例提供的技術方案包括以下有益效果：本申請涉及的一種源荷協調控制方法，利用用電成本計算模型建立實現需求側負荷用戶差異化用電成本的供用電協議，使售電企業掌握需求側的可調節和可切除負荷資源；采用基于期望負荷率滾動校正的電價模型預測控制策略調節配電網的負荷率；對利用電價模型預測控制策略未實現的期望負荷率控制，進一步利用基于可調節和可中斷負荷的負荷率預防校正策略進行控制。采取以上幾個步驟不僅能夠使配電網利用電價和需求側價格型負荷的電價響應實現并網分布式電源的高效消納，而且能夠通過負荷的動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種源荷協調控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步驟：S1利用用電成本計算模型建立實現需求側負荷用戶差異化用電成本的供用電協議；S2采用基于期望負荷率滾動校正的電價模型預測控制策略調節配電網的負荷率；S3對利用電價模型預測控制策略未實現的期望負荷率進行控制，利用基于可調節和可中斷負荷的負荷率預防校正策略進行控制。

【技術特征摘要】
1.一種源荷協調控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步驟：S1利用用電成本計算模型建立實現需求側負荷用戶差異化用電成本的供用電協議；S2采用基于期望負荷率滾動校正的電價模型預測控制策略調節配電網的負荷率；S3對利用電價模型預測控制策略未實現的期望負荷率進行控制，利用基于可調節和可中斷負荷的負荷率預防校正策略進行控制。2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述用電成本計算模型如下：式中：Ci為電力用戶i的用電成本；Cib為用戶i按實時電價計算的用電成本；Cir為用戶i從售電公司獲得的補償其響應負荷調節需求的收益或不響應調節需求的懲罰成本；Cic為用戶i從售電公司獲得的補償其可中斷負荷被切除的收益；αir和αic分別為售電公司是否對用戶i進行差異化用電成本統計，等于1表示統計，等于0表示不統計；pi(t)為用戶i的實時有功負荷；m(t)為實時電價；tbsj和tbej分別為第j個實時電價調節周期Tb(j)的首末時刻；trsk和trek分別為第k個負荷率預防控制周期Tr(k)的首末時刻；trsl和trel分別為第l個負荷率校正控制周期Tc(l)的首末時刻；n1、n2和n3分別為實時電價、負荷率預防和負荷率校正的控制周期個數，且n1≥n2、n1≥n3；βr和βc分別為用戶響應負荷調節或切除需求的實時電價優惠權重；Pir為用戶i與售電公司簽訂的最大可調節有功負荷；Pic為用戶i與電力公司簽訂的最大可中斷有功負荷；k(Tr(k))為配電網可調節負荷在第k個負荷率預防控制周期的調節比例；γi(Tr(k))為計算用戶i可調節負荷在第k個負荷率預防控制周期獲得的優惠或懲罰成本的權重。3.如權利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述用電成本計算模型中γi(Tr(k))的計算公式如下：若則有若則有式中：sgn(x)為符號函數，若x≥0，sgn(x)＝1，若x<0，sgn(x)＝–1。4.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述采用基于期望負荷率滾動校正的電價模型預測控制策略調節配電網的負荷率包括以下步驟：在當前實時電價的調節周期Tb(j)內，結合Tb(j–1)周期的配電網負荷率計算Tb(j)周期的電價基于價格型負荷的電價響應特性，計算作用下的需求側負荷調節量第一估計值修正需求側負荷調節量第一估計值基于Tb(j)周期的需求側負荷和分布式并網功率的值和結合計算的負荷需求對電價調節的響應量進行Tb(j)周期的負荷率計算；根據計算的負荷率和負荷率參考值ηexp的偏差，進行計算電價...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陸海，蘇適，陳曉云，楊家全，張少全，
申請(專利權)人：云南電網有限責任公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：云南,53