[發明專利]一種考慮柔性負荷與ESS-SOP的多時間尺度優化調度方法

有效

• 申請號: 202110433044.3
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113241757B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 張有兵;張凱怡;張芝鑫;徐崇博;張瑜
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/14
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種考慮柔性負荷與ESS-SOP的多時間尺度優化調度方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1：構建系統的柔性負荷和ESS-SOP模型，將柔性負荷分為可平移、可轉移和可削減負荷，對系統進行初始化獲取原始數據；

S2：日前階段，具體量化分析各類柔性負荷、ESS-SOP協調調度的動態過程，獲取柔性負荷變化時段和ESS-SOP出力計劃；

S3：進入日內優化，周期為24h，優化步長0.5h，由步驟S2得出可平移負荷和可轉移負荷決策量視為基準值，與其他可控資源協調優化，得出ESS的最優調度策略；

S4：實時優化中，周期為24h，優化步長5min，日內得出ESS策略為固定常量，對S3中當前調度第一時段的策略實時反饋調節可削減負荷調度量和SOP出力，該時段結束，下一預測周期循環往復，直至調度周期結束；

S5：原始模型進行二階錐轉換，將MINLP問題轉化為MISOCP模型，提高系統求解效率。

2.如權利要求1所述的一種考慮柔性負荷與ESS-SOP的多時間尺度優化調度方法，其特征在于，所述步驟S1中，系統構建過程如下：S1-1：根據不同的響應特性和激勵機制，將柔性負荷分為可平移負荷、可轉移負荷、可削減負荷三類負荷：

可平移負荷：受生產制作工序的約束，用電時段雖可調整，但特性是只能實現用電時段整體平移，一般用戶與電網事先約定不同時段用電補償，用戶會根據激勵機制更改用電時段；

可轉移負荷：可轉移負荷與可平移負荷具有用電總量不變的特點，沒有連續性和時序性的限制，用電功率可在一定范圍內靈活調配，采用分時電價激勵機制，鼓勵用戶自發調整用電時段；

可削減負荷：可削減負荷根據用戶的響應意愿，將用電功率進行削減；在用電高峰時段進行削減，用電總量下降，只要負荷存在削減情況，必會對用戶帶來不便；考慮用戶舒適度，可削減負荷要滿足削減量大小約束和削減時段約束；

S1-2：含儲能的SOP模型

SOP是一種使用背靠背電壓源變流器的全控型電力電子器件，通過實時指令精準調節相鄰饋線間的功率電流，實現不同饋線間的常態柔性互聯，而改變系統空間上的潮流分布；將儲能系統與SOP相連，組成含儲能的SOP(ESS-SOP)，將時間和空間兩個維度上的調控能力相結合，適應更繁雜的實際運行情況；

SOP運行約束中會考慮損耗系數，SOP傳輸有功功率約束表述為：

式中：和分別為在t時刻連接在節點i和節點j處的SOP輸出功率；假定節點注入功率方向為正方向；和分別為在t時刻接在節點i和節點j處的變流器損耗；和分別為接在節點i和節點j的變流器損耗系數；和分別表示在t時刻第n個ESS的充電功率和放電功率；

SOP的容量約束如下所示：

式中:和分別為節點i和節點j接入SOP的容量；

ESS各個時間段的荷電狀態SOC都與之前時段的充放電狀況及量相關，在t時段，第n個ESS模型如下：

式中：E_t,n表示第n個ESS在t時刻裝置中儲能；和分別表示第n個ESS的充放電效率；Δt為優化步長；

ESS還需要對自身充放電功率和狀態進行約束，同時滿足運行一日前后ESS中儲存能量不變的要求：

E_T,n＝E_0,n (14)

式中：和分別為第n個ESS在t時刻的充、放電功率和充放電功率的上限；和分別為ESS的狀態；當值為1時為ESS正在充電或放電，反之則表示ESS保持原態；E_0,n和E_T,n分別表示第n個ESS優化的初始時刻和結束時刻裝置中儲能；T為優化周期。