[發明專利]一種可調節負荷參與需求響應的調用方法、系統及裝置

在審

• 申請號: 202011087715.7
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN114362189A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 袁金斗;陳宋宋;何勝;龔桃榮;宮飛翔;劉繼東;陳珂;王昊;周穎;張興華;韓凝暉;王鑫;何思垣;葉欣;石坤
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明公開了一種可調節負荷參與需求響應的調用方法、系統及裝置，包括：基于需求響應的調控場景和獲取的可調節負荷信息在預先構建的負荷特性庫中選擇可調控的設備集合；以參與響應的經濟最優為目標，從所述設備集合中選擇滿足響應功率偏差的設備參與需求響應；其中，所述負荷特性庫基于為可調節負荷設置的標簽進行構建，所述標簽包括：按場景設定的標簽類型和參與需求的相應信息。本發明為不同類型的可調節負荷設置標簽，在任意調控場景下當接收到需求響應任務時能快速聚合，簡化負荷聚合難度，提高了需求響應執行效率。

技術領域

本發明涉及智能電網信息化技術領域，具體涉及一種可調節負荷參與需求響應的調用方法、系統及裝置。

背景技術

可調節電力負荷是指能夠根據電網運行、電價、激勵或者交易信息，實現啟?；蛘{整運行狀態的需求側用電設備、電源設備、儲能設備等，包括工業企業生產工藝、生產輔助負荷、樓宇負荷、居民電器負荷及分散式儲能、電動汽車等。隨著大規?？稍偕茉吹慕尤胍约敖K端電氣化水平的提高，電網季節性尖峰負荷矛盾日益突出，電網調峰壓力逐漸增大，通過新建調峰(頻)電廠及配套電網的措施解決上述問題將加重社會負擔，亟需挖掘各設備的可調節潛力用于需求響應的調度。

現有技術中關于可調節負荷資源潛力評估、資源聚合調控等方面的研究主要有：

(1)可調節負荷資源的特征提取與潛力評估方面，國內外相關研究包括基于需求側資源的分時功率及時域和頻域特征對資源進行分類；使用效用函數模型對工商業用戶的可調節潛力進行評估；研究廣域可調節負荷辨識方法并分析了以電解鋁、鐵合金負荷為代表的典型可調節工業負荷的可調節特性；提取可調節負荷的最大可調節速率、調節深度、最大可調節時間等特征參量進行辨識等等。目前研究大多停留在理論層面，在實際業務過程中還未形成成熟的模型應用方法。

(2)資源聚合調控方面，國內外對空調負荷以及電動汽車負荷聚合調控研究較多，如空調模型中按參數相似度劃分不同的組別，根據空調開關狀態和溫度值劃分不同的狀態，通過每個狀態的概率密度來進行較高精度的聚合；電動汽車模型中在分布式V2G系統的基礎上，提出了基于電動汽車用戶期望和SOC約束的調控策略。目前，負荷聚合調控的對象還比較單一，通過虛擬電廠的形式進行可調節負荷資源調控還處于起步階段。

發明人檢索到期刊：面向新能源消納的需求側聚合負荷協同控制，電網技術，2019，43(01)：324-331

(1)該期刊是在現有熱水器模型的基礎上，提出了熱水器的信息控制模型，該模型具體包括加熱元件開關狀態控制模型及溫度變化模型；

加熱元件開關狀態控制模型反映了熱水器內部對加熱元件狀態的控制規則，其模型描述如下：

式中：S_WH(i)為時隙i內熱水器加熱元件的狀態，數值“0”表示“OFF”狀態，數值“1”表示“ON”狀態；T(i)為時隙i的起始時刻，水箱內熱水的溫度(℃)；T_set(i)為時隙i時刻，熱水器的溫度設置值(℃)，它可以通過熱水器外部接口被設置或改變；D為保溫溫度范圍閾值(℃)。

(2)提出了熱水器的負荷分類公式：

式中：Aⁱ為時隙i時刻的聚合熱水器負荷；Bⁱ為可消納群、Cⁱ可削減群和Dⁱ不可調度群。s_k(i)為時隙i時刻，熱水器k加熱元件的狀態；T_max為設備生產商規定的熱水器溫度設置值最大閾值；T_min為設備生產商規定的熱水器溫度設置值最低閾值。

(3)提出了熱水器的可調節潛力公式：

1)可消納負荷潛力：