[發明專利]一種應用停電場景下的光-車-柴-荷協調優化方法

在審

• 申請號: 202210563561.7
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114726000A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 王偉;王洪彬;何荷;何燕;廖崢;余紅欣;黃睿靈;陳迅
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陽佑虹

本發明提供了一種應用停電場景下的光?車?柴?荷協調優化方法，在發生電網停電后，確定調度時域與步長，采集調度數據信息，生成模型參數值；通過從燃料消耗與負荷供應的角度，提出用戶生存性的量化評價指標；建立考慮用戶電動汽車出行需求的相關約束條件；建立用戶需求響應及其能量反彈效應的相關約束條件；以最大化用戶生存性為目標，建立電網停電場景下，計及用戶自有的光伏發電、柴油發電機、電動汽車用儲能、以及用戶需求響應各個資源聯合調度的數學優化模型，求解并獲得最優調度決策。本發明通過對用戶光?車?柴?荷應急資源的優化利用，實現各資源間的協同配合，最大化地提升用戶在電網停電事件下的生存能力。

技術領域

本發明涉及電力應急資源優化調度技術領域，特別涉及一種應用停電場景下的光-車-柴-荷協調優化方法。

背景技術

電網自誕生至今的一個多世紀以來，從眾多災害或擾動事件中不斷地學習和演化，目前已經能為各類用戶供應足夠可靠的電能。然而，隨著電網的穩步發展，其規模與復雜程度在不斷提升，進一步使電網面臨更加復雜多變的運行環境；而電網設施大多暴露在大氣環境中，氣候變化使得自然災害事件趨強、趨重、趨頻，也不斷加劇著電網的外部風險。目前電網雖已足夠強壯，但在上述因素影響下，停電事件依然無法避免。尤其隨著社會數字化、電氣化水平的提升，停電帶來的不利影響也在不斷加深。

電網停電后，用戶將失去來自電網的連續電能供應，但其擁有的本地發電資源，如屋頂光伏、備用柴油發電機、電動汽車的動力電池等，能為其提供有效的應急電源，在一定時間內、一定程度上繼續維持對用戶的電能供應。同時，在這種用戶與本地電源“孤島”運行的場景下，用戶本身的需求響應(如直接負荷控制)也可作為靈活、可控資源，通過在適當時機暫時削減用電負荷，能有效彌補電源發電與負荷用電間的失配，及時緩解孤島運行中面臨的電力或能量短缺壓力。在電網停電發生后，如何利用科學的方法，有效地調度這些本地的應急資源，通過各個資源之間的協調配合，提升用戶對停電事件的應對及生存能力，降低停電影響，對電力行業甚至城市、社會運轉等方面具有重要意義。現有技術亟需建立計及光伏、電動汽車、柴油發電機、需求響應聯合調度的數學優化模型，實現各個資源的協調調配。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種應用停電場景下的光-車-柴-荷協調優化方法，實現計及光-車-柴-荷協調優化，在電網發生停電時，實現用戶光伏(及其配套儲能)、柴油發電機、電動汽車(所含的動力電池)、需求響應各類應急資源的協調配合與優化調度，有效提升用戶的生存能力，降低停電影響，提升供電的可靠性。

本發明提供了一種應用停電場景下的光-車-柴-荷協調優化方法，具體技術方案如下：

S1：發生電網停電后，確定調度時域T與步長Δt，采集調度數據信息，生成模型參數值；

所述調度數據信息包括調度時域內的負荷、光伏發電出力預測、電動汽車出行計劃、電動汽車及儲能系統的初始荷電狀態；

S2：建立資源聯合調度優化模型，求解獲得最優調度決策，并執行；

所述資源聯合調度優化模型，以最大化用戶生存性為原則構建目標函數，并建立電動汽車出行需求、汽車運行、汽車用戶需求響應、需求響應帶來的能量反彈效應、柴油發電機運行、光伏發電及配套儲能運行以及各資源聯合系統運行的約束條件；

S3：當前調度時域結束后，返回S1更新模型參數值，求解并執行下一調度時域的最優決策。

進一步的，所述目標函數，建立過程如下：

針對長度為T的任一時段，記起始時刻為0時刻，建立對未來T時段內用戶生存性的量化評價：