[發(fā)明專(zhuān)利]一種對(duì)電源電網(wǎng)負(fù)荷三者之間進(jìn)行相互協(xié)調(diào)優(yōu)化的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810240522.7
• 申請(qǐng)日: 2018-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108764509B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李盛偉;韓曉罡;白星振;遲福建;高毅;葛磊蛟;高尚;范須露;昝晶晶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/00;G06N3/12
• 代理公司: 天津才智專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)電源電網(wǎng)負(fù)荷三者之間進(jìn)行相互協(xié)調(diào)優(yōu)化的方法。其是在城市能源互聯(lián)網(wǎng)的背景下，除了對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)組考慮之外，對(duì)分布式新能源發(fā)電，儲(chǔ)能系統(tǒng)有系統(tǒng)的考慮，對(duì)區(qū)域用戶(hù)實(shí)行直接負(fù)荷控制的需求響應(yīng)政策，結(jié)合用戶(hù)滿(mǎn)意度，采用機(jī)組組合的方法對(duì)上述體系進(jìn)行規(guī)劃而搭建經(jīng)濟(jì)環(huán)境優(yōu)化模型，并利用小生境遺傳粒子群法和最優(yōu)解集決策方法對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，得到最優(yōu)的決策數(shù)據(jù)。該方法考慮經(jīng)濟(jì)與環(huán)境因素的同時(shí)，兼顧用戶(hù)用電體驗(yàn)滿(mǎn)意度，充分考慮了供應(yīng)端和需求端的功率交互問(wèn)題，利用該方法能有效地減少系統(tǒng)的排放量和花費(fèi)，有利于保護(hù)環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)電源電網(wǎng)負(fù)荷三者之間進(jìn)行相互協(xié)調(diào)優(yōu)化的方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)生產(chǎn)和居民生活對(duì)能源需求的日益增加以及環(huán)境問(wèn)題與能源開(kāi)發(fā)的日益矛盾，能源問(wèn)題成為近年來(lái)探討的熱點(diǎn)。而隨著能源與電力領(lǐng)域供給側(cè)改革的推廣，能源互聯(lián)網(wǎng)這一概念逐漸出現(xiàn)在人們面前，成為城市配電網(wǎng)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

在能源互聯(lián)網(wǎng)的體系下，城市電網(wǎng)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在逐步實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的電源、儲(chǔ)能設(shè)備與負(fù)荷的協(xié)調(diào)。逐步減少火力發(fā)電在傳統(tǒng)電網(wǎng)中所占的比重，從源頭上形成橫向與縱向的互補(bǔ)，除此之外，負(fù)荷再也不是電網(wǎng)優(yōu)化的無(wú)關(guān)者，而是成為優(yōu)化的參與者，與電源、電網(wǎng)形成多方面的互補(bǔ)，做到經(jīng)濟(jì)環(huán)境一手抓，可使城市電網(wǎng)的運(yùn)行更加的安全可靠。但目前尚缺少有效的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)電源電網(wǎng)負(fù)荷三者之間進(jìn)行相互協(xié)調(diào)優(yōu)化的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的對(duì)電源電網(wǎng)負(fù)荷三者之間進(jìn)行相互協(xié)調(diào)優(yōu)化的方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟：

步驟1：建立經(jīng)濟(jì)成本模型和環(huán)境成本模型，其中經(jīng)濟(jì)成本包括燃料成本、分布式電源成本、需求側(cè)響應(yīng)成本、儲(chǔ)能成本和機(jī)組啟動(dòng)成本；

步驟2：利用小生境多目標(biāo)遺傳粒子群法對(duì)上述經(jīng)濟(jì)成本F_c和環(huán)境成本F_e進(jìn)行優(yōu)化，得到Pareto最優(yōu)解集；

步驟3：利用最優(yōu)解集決策方法結(jié)合上述Pareto最優(yōu)解集，得到最優(yōu)決策量，之后根據(jù)最優(yōu)決策量得到各個(gè)機(jī)組的功率。

在步驟1中，所述的建立經(jīng)濟(jì)成本模型和環(huán)境成本模型，其中經(jīng)濟(jì)成本包括燃料成本、分布式電源成本、需求側(cè)響應(yīng)成本、儲(chǔ)能成本和機(jī)組啟動(dòng)成本的方法是：

燃料成本：

燃料成本為傳統(tǒng)火電機(jī)組的燃料成本，其與發(fā)電功率成二次函數(shù)的關(guān)系：

P_it表示傳統(tǒng)火電機(jī)組i在t時(shí)段的發(fā)電功率，a_i，b_i，c_i表示傳統(tǒng)火電機(jī)組i的成本系數(shù)；

分布式電源成本：

分布式電源只考慮發(fā)電輸送給電網(wǎng)的部分，將分布式電源的用戶(hù)傳輸電網(wǎng)部分看為一個(gè)特殊的機(jī)組，那么其發(fā)電成本就如同傳統(tǒng)火電機(jī)組一樣與發(fā)電功率成二次函數(shù)的關(guān)系；

DG_t表示分布式電源在t時(shí)段的輸出功率，a_DG，b_DG，c_DG表示分布式電源的成本系數(shù)；

需求側(cè)響應(yīng)成本：

通過(guò)直接負(fù)荷控制的特點(diǎn)，求出控制系數(shù)矩陣N x N的方陣，取值范圍在[-1,1]；0表示不受控制，-1表示最大消減負(fù)荷，1表示最大反彈負(fù)荷；控制系數(shù)矩陣是一個(gè)下三角陣，對(duì)角線(xiàn)上是該時(shí)段的受控狀態(tài)，其它是反彈影響；

受控負(fù)荷與反彈負(fù)荷的關(guān)系為：