[發明專利]一種考慮需求響應的多時間尺度源網荷協調調度方法

有效

• 申請號: 201811128233.4
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109301817B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 寧佳;郝思鵬
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李淑靜

1.一種考慮需求響應的多時間尺度源網荷協調調度方法，其特征在于，所述方法根據需求響應和調度的時間特性，將整體調度過程分為日前調度、日內調度和實時調度三個階段，建立網絡約束條件下基于多時間尺度需求響應的源網荷經濟調度模型，并基于調度模型的求解結果制定調度計劃，具體包括以下步驟：

(1)在已知單個風電場預測出力、負荷預測曲線和A類負荷響應潛力的情況下，以發電機成本、棄風成本和負荷響應成本總和最小為目標，建立考慮需求響應的日前調度模型，確定日前調度計劃中常規發電機組出力、風電場出力和A類負荷的調整量，以第一時間間隔制定日前調度計劃；

(2)將日前調度的優化決策變量中的發電機組出力和A類負荷的調整量作為日內調度的已知量，輸入風電場的日內預測曲線和B類負荷響應潛力，以總成本最小為目標建立考慮需求響應的日內調度模型，進而確定日內調度計劃中發電機組出力、風電場出力和B類負荷調整量，以第二時間間隔制定日內調度計劃；

(3)將日內調度的優化決策變量中的發電機組出力和B類負荷調整量作為實時調度的已知量，輸入風電場的實時預測曲線和當前時刻C類負荷響應潛力，以總成本最小為目標建立考慮需求響應的實時調度模型，進而確定實時調度計劃中發電機組出力、風電場出力和C類負荷調整量，以第三時間間隔制定實時調度計劃；

其中，第一時間間隔第二時間間隔第三時間間隔；

(4)調度中心向參與DR計劃的智能家電下發狀態指令，智能家電進行多次響應至滿足系統C類負荷調整量的需求；C類負荷響應動作之后，更新下一階段的C類負荷總功率，對下一時間段進行實時調度；

其中，所述步驟(1)中日前調度將第一時間間隔劃分為若干個時段，計算每個時段的日前優化決策量，日前調度模型具體如下：

日前調度模型的目標函數為：

其中，N_T為調度時段個數；N_G為發電機個數；C_G,i,t和P_G,i,t分別為第i臺發電機在t時段的發電成本和輸出功率；N_LA為A類可響應負荷個數；和分別為第j個A類負荷在t時段響應增加負荷信號和減少負荷信號的成本；和分別為第j個A類負荷在t時段是否響應增加負荷信號和減少負荷信號的狀態，表示第j個A類負荷在t時段參與響應增加負荷信號，表示第j個A類負荷在t時段未響應增加負荷信號，表示第j個A類負荷在t時段參與響應減少負荷信號，表示第j個A類負荷在t時段未響應減少負荷信號；P_LA,j為第j個A類負荷的額定功率；N_W為風電場個數；C_W,k,t為第k個風電場在t時段的棄風成本；P_W,ahead,k,t為第k個風電場在t時段的日前風電預測功率；P_W,k,t為第k個風電場在t時段的風電輸出功率；

日前調度模型的約束條件為：

①有功功率平衡約束：

其中，N_L為除A類負荷以外的負荷個數；P_l,t為第l個負荷的額定功率；

②A類負荷響應平衡約束：

③線路潮流約束：

P_mn,t＝B_mn(θ_n,t-θ_m,t)

其中，P_mn,t為線路mn在t時段的傳輸功率；B_mn為線路mn的電納；θ_m,t和θ_n,t分別為t時段線路mn中m節點和n節點的相角；

④發電機出力上下限約束：

P_G,i,min≤P_G,i,t≤P_G,i,max

其中，P_G,i,min和P_G,i,max分別為第i臺發電機的出力最小值和最大值；

⑤發電機爬坡約束：

-R_d,iΔT₁≤P_G,i,t-P_G,i,t-1≤R_u,iΔT₁

其中，P_G,i,t和P_G,i,t-1分別為第i臺發電機在t時段和t-1時段的輸出功率；R_d,i和R_u,i分別為第i臺發電機單位時間內可以降低和升高的發電出力，即爬坡率；ΔT₁為每個t時段的時長；

⑥安全約束：

|P_mn,t|≤P_mn,lim

-π≤θ_t≤π

其中，P_mn,lim為線路mn的傳輸極限；θ_t為各節點的相角；

⑦風電出力上下限約束：

0≤P_W,k,t≤P_W,ahead,k,t

⑧A類負荷響應約束：

其中，DRP_ahead,u和DRP_ahead,d分別為A類負荷響應增加負荷信號和減少負荷信號的潛力最大值。