[發(fā)明專利]考慮柔性負(fù)荷、儲能和新能源的配電網(wǎng)帕累托優(yōu)化方法

在審

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• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114004107A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉斌;談竹奎;呂黔蘇;徐長寶;張銳鋒;唐賽秋;高吉普;歐家祥;徐玉韜
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 商小川

本發(fā)明公開了一種考慮柔性負(fù)荷、儲能和新能源的配電網(wǎng)帕累托優(yōu)化方法，它包括。首先根據(jù)系統(tǒng)信息對數(shù)量大的分布式設(shè)備進行聚合建模，建立系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化模型，所考慮時段包括當(dāng)前時段和未來時段，目標(biāo)包括但不限于系統(tǒng)運行費用、儲能利用強度、用戶舒適度等，然后利用帕累托多目標(biāo)優(yōu)化算法求解帕累托前沿，根據(jù)需要從帕累托前沿中選擇一個折衷解，最后對集群指令進行分解并將指令下發(fā)到設(shè)備進行執(zhí)行。實現(xiàn)通過協(xié)調(diào)柔性負(fù)荷、儲能和新能源的運行提高新能源消納水平，降低配電網(wǎng)運行成本，降低柔性負(fù)荷調(diào)度對用戶舒適度的影響并降低對儲能壽命的損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域，特別是涉及一種考慮柔性負(fù)荷、儲能和新能源的配電網(wǎng)帕累托優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展以及碳達峰、碳中和目標(biāo)的推進，配電網(wǎng)中新能源接入量不斷增大，解決好波動性大的新能源的本地消納問題是一個挑戰(zhàn)。同時，由于智能家居、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，大量具備可調(diào)節(jié)能力的柔性負(fù)荷具備了接受優(yōu)化調(diào)度的能力，成為儲能之外另一種重要的可控資源。

目前針對配電網(wǎng)分布式資源調(diào)度的研究有很多，但是較少有考慮多目標(biāo)優(yōu)化的研究。由于針對分布式資源的優(yōu)化既要考慮運行成本，還要考慮用戶舒適度、儲能長期損耗成本等多個目標(biāo)。其中用戶舒適度目標(biāo)難以量化成經(jīng)濟指標(biāo)，而儲能損耗長期成本在短期內(nèi)的評價較為復(fù)雜，故目前將多目標(biāo)問題加權(quán)處理成單目標(biāo)的方法存在權(quán)重主觀性強的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種考慮柔性負(fù)荷、儲能和新能源的配電網(wǎng)帕累托優(yōu)化方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)對配電網(wǎng)分布式資源調(diào)度優(yōu)化將多目標(biāo)問題加權(quán)處理成單目標(biāo)的方法存在權(quán)重主觀性強的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種考慮柔性負(fù)荷、儲能和新能源的配電網(wǎng)帕累托優(yōu)化方法，它包括：

步聚1：更新系統(tǒng)所有信息，包括分布式設(shè)備參數(shù)、當(dāng)前時段和未來時段負(fù)荷預(yù)測情況、當(dāng)前時段和未來時段新能源出力預(yù)測情況、當(dāng)前時段和預(yù)測電價等其他配電網(wǎng)優(yōu)化所需的參數(shù)；

步驟2：對數(shù)量大的分布式設(shè)備進行聚合建模；

步驟3：建立系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化模型，所考慮時段包括當(dāng)前時段和未來時段，目標(biāo)包括但不限于系統(tǒng)運行費用、儲能利用強度、用戶舒適度；

步驟4：利用帕累托多目標(biāo)優(yōu)化算法求解帕累托前沿；

步驟5：根據(jù)需要從帕累托前沿中選擇一個折衷解；

步驟6：判斷當(dāng)前時段計劃是否執(zhí)行完畢，若否轉(zhuǎn)步驟7，若是轉(zhuǎn)步聚1；

步驟7：更新分布式設(shè)備狀態(tài)；

步驟8：對集群指令進行分解；

步驟9：將指令下發(fā)到設(shè)備進行執(zhí)行，然后轉(zhuǎn)到步驟6。

步驟2所述的分布式設(shè)備聚合建模用于將分布式設(shè)備的可行域聚合成一個整體，來描述這些分布式設(shè)備功率之和的可行域；分布式設(shè)備包括空調(diào)、電動汽車或分布式儲能設(shè)備。

定頻空調(diào)聚合建模的的方法為：

定頻空調(diào)的取用電功率乘以恒定的能效比即可轉(zhuǎn)換為制冷量，故對于定頻空調(diào)，模型如下：

式中，C為等效比熱容，R為等效熱阻，T_out為外界溫度，T_in為室內(nèi)氣體溫度，P為空調(diào)功率，η為空調(diào)的制冷效率；考慮到在實際的采樣系統(tǒng)中，采樣值是離散的，故對上述微分方程求解后的得到的離散化表達式為：