[發明專利]一種基于兩層規劃模型的多形態廣域需求側負荷響應方法

有效

• 申請號: 201810040191.2
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108448645B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 曾文偉;劉文穎;王維洲;朱丹丹;劉福潮;夏鵬;梁琛;王方雨;拜潤卿;張雨薇;鄭晶晶;冉忠;郭虎;華夏;呂良;藥煒;韓永軍;史玉杰;王賢;智勇;姚春曉;彭晶;聶雅楠;張堯翔;許春蕾;李宛齊;榮俊杰;祿啟龍
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國網甘肅省電力公司;國網山西省電力公司太原供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本發明提供的一種基于兩層規劃模型的多形態廣域需求側負荷響應方法，通過：獲取區域電網內高載能負荷、電動汽車負荷、蓄熱電鍋爐負荷的調節特性參數和調節成本參數；以獲得最大的負荷調節電量為目標構建上層規劃模型；以電網交易中心支付負荷的補償成本最小為目標構建下層規劃模型；利用遺傳算法求解基于兩層規劃模型的多形態廣域需求側負荷響應方法。本發明充分考慮各類多形態廣域需求側負荷的運行特性和響應特點,深入挖掘高載能負荷的調節潛力,在確保電網安全的前提下盡可能獲得最大的負荷調節電量，進一步提升新能源的消納。

技術領域

本發明屬于電力系統負荷響應技術領域，尤其涉及一種基于兩層規劃的多形態廣域需求側負荷響應方法。

背景技術

由于風電具有間歇性和隨機性的特點，大規模新能源發電并網在增加電力供應、有效緩解階段性電力供需矛盾的同時，也給電網的安全穩定運行帶來很多問題。電網調峰壓力不斷加大，風電并網和消納問題日益凸顯，棄風現象比較突出。對于大規模新能源接入的電網，常規電源參與調峰的能力往往無法滿足需求，因此需要盡可能多地調節多形態廣域需求側負荷參與電網調峰。

目前針對需求側負荷響應優化問題，國內外學者對相應的需求側負荷響應綜合特性已經做了很多研究，總結如下：

1)開展了負荷側調節資源的研究，分析了部分潛在可調節負荷的機理特性；研究了高載能負荷特性，并基于此提出了一些初步的應對策略。

2)研究了面向長期和短期實時電價的高載能負荷特性及響應模型；研究了緊急情況下電解鋁負荷調頻問題，建立了緊急負荷響應控制模型；研究了支撐風力發電的需求響應匹配分析研究，提出一種風力發電與負荷匹配分析模型。

綜上所述，國內外工程界已意識到高載能負荷、電動汽車、蓄熱電鍋爐等廣域需求側響應負荷參與電網調峰、調頻的重要性和可行性，建立了部分可調節負荷的調峰模型，初步探討了高載能負荷等某些廣域需求側負荷參與互動調峰的前景。但是，如何充分挖掘多形態廣域需求側負荷調節能力，使電網獲得最大的負荷調節電量，尚缺乏系統性研究。因此，本發明在以上研究的基礎上，提出一種基于兩層規劃的多形態廣域需求側負荷響應方法，充分考慮各類多形態廣域需求側負荷的運行特性和響應特點,深入挖掘高載能負荷的調節潛力,在確保電網安全的前提下盡可能獲得最大的負荷調節電量，進一步提升新能源的消納能力。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于兩層規劃的多形態廣域需求側負荷響應方法，用于解決大規模新能源并網時電網棄風棄光的問題，為電網負荷響應提供參考。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是，一種基于兩層規劃的多形態廣域需求側負荷響應方法，如無特殊說明，后文所述的負荷均指多形態廣域需求側負荷。其包括以下步驟：

S1：獲取區域電網內高載能負荷、電動汽車負荷、蓄熱電鍋爐負荷的調節特性參數和調節成本參數；

S2：以獲得最大的負荷調節電量為目標構建上層規劃模型；

S3：以電網調度中心支付負荷的補償成本最小為目標構建下層規劃模型；

S4：利用遺傳算法求解基于兩層規劃的多形態廣域需求側負荷響應方法。

優選的，所述S1包括以下步驟：

S101：獲取區域電網內高載能負荷、電動汽車負荷、蓄熱電鍋爐負荷的調節特性參數；

S102：獲取區域電網內高載能負荷、電動汽車負荷、蓄熱電鍋爐負荷的調節成本參數。

優選的，所述S2包括以下步驟：構建以獲得最大的負荷調節電量為目標的上層規劃模型。其模型為：