[發明專利]考慮用電需求彈性的多區域主動配電系統調峰優化方法

有效

• 申請號: 202110366783.5
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN112952847B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 唐昊;曹永倫;王正風;吳旭;李智;呂凱;譚琦
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;國網安徽省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J3/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種考慮用電需求彈性的多區域主動配電系統調峰優化方法，首先建立光伏、全釩液流電池儲能系統以及電力彈性環境下多區域柔性負荷調度單元的數學模型；然后將考慮用電需求彈性的多區域主動配電系統調峰優化問題建立成DTMDP模型；最后，結合強化學習與智能算法對數學模型進行求解，得到滿足調峰需求的多區域調度優化控制策略。本發明中的分層學習機制在一定程度上避免強化學習“維數災”問題，促進調度策略的快速求解；同時，強化學習與智能算法的結合進一步增強算法的探索能力，利于求取最優調峰策略；通過考慮用電需求彈性可進一步獲得主動配電系統潛在調度信息并促進系統平穩安全運行。

技術領域

本發明屬于多區域主動配電系統調度優化領域，具體為考慮電網調峰需求和用電需求彈性，以系統平穩經濟運行為目的的多區域主動配電系統動態調度優化方法。

背景技術

目前，主動配電系統的研究重點包括規劃設計，分層控制和運行管理等。規劃方面的研究主要圍繞分布式電源的優化配置和網架規劃等方面展開；分層協調控制的研究為其對各類資源進行調度和管理提供了技術支撐，通過管理好各層級分布式能源達到整體最優；運行管理方面研究多圍繞無功補償、調度優化等方面。

傳統的電網調峰問題研究主要考慮發電側機組啟停及出力調節控制，尤其是對含有儲能裝置的多能互補系統進行聯合運行優化已被證明能夠有效緩解系統的調峰壓力。隨著主動配電系統的發展和柔性負荷調度技術的應用，通過對需求側各類型優質調峰資源進行調度優化，從而實現經濟調峰、提高能源利用率，已成為當前電網調峰研究的一個重要趨勢，也是對發電側調峰的一個有效補充。

而當前研究對區域電網整體負荷分析研究較多，針對于具體不同行業的負荷特性研究較少，一定程度上忽視了不同行業負荷之間的差異及比例變化產生的影響，不利于更準確地把握電力負荷變化規律。同時對不同類型用電主體的電力彈性刻畫并不多，這并不利于在電力系統規劃過程中引導電力用戶選擇合理的用電時間、調節自身用電功率以達到更好的削峰填谷效果。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的不足之處，提供一種考慮用電需求彈性的多區域主動配電系統調峰優化方法，以期能引導電力用戶選擇合理的用電時間、調節自身用電功率，達到削峰填谷的作用，從而提高用電負荷率，以及電網運行的安全性和穩定性。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明一種考慮用電需求彈性的多區域主動配電系統調峰優化方法的特點是按如下步驟進行：

步驟1、構建多區域主動配電系統，包括：調度中心、工業園區調度區域、商業園區調度區域、市政及居民生活園區調度區域；將所述工業園區調度區域、商業園區調度區域、市政及居民生活園區調度區域中的任意一個調度區域記為區域i；

所述區域i中包含：第i個PV發電單元、第i個VRB儲能單元、第i個負荷調度單元；所述第i個負荷調度單元的負荷類型包括：第i個可削減負荷、第i個剛性負荷；其中，所述工業園區調度區域中負荷調度單元的負荷類型還包括：可轉移負荷；

步驟2、確定區域i在調度日內任意決策時刻t下，電網調峰需求、光伏出力、各類型負荷需求基于歷史數據的預測值；其中，電網調峰需求記為光伏出力記為各類型負荷需求中的可削減負荷需求記為和可轉移負荷需求記為

步驟3、建立工業、商業、市政及生活園區內多類型負荷調度單元、VRB儲能單元、PV發電單元的數學模型、區域調度時間屬性數學模型以及考慮區域彈性幅度的調峰任務分配機制：

步驟3.1、建立彈性環境下多區域各類型負荷的數學模型：

利用式(1)得到區域i在決策時刻t下可削減負荷的最小、最大削減負荷量約束：

式(1)中，為區域i在決策時刻t下的可削減負荷最大削減負荷量；為區域i在決策時刻t下的實際削減負荷量；