[發明專利]考慮需求響應和時段耦合的配電網承載能力評估方法

在審

• 申請號: 202310048137.3
• 申請日: 2023-01-31
• 公開（公告）號: CN116231748A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 牛垚;許根喜;劉書良;程龍;董奧冬;郭琳;方哲;李翔;李峰;魏珂;王云濤
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司焦作供電公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/14;H02J3/00
• 代理公司: 鄭州圖釘專利代理事務所(特殊普通合伙) 41164
• 代理人: 郭一路

1.考慮需求響應和時段耦合的配電網承載能力評估方法，其特征在于：所述的方法包括以下步驟：

步驟1：構建考慮需求響應和邊緣計算的配電網分布式優化調度模型；

步驟2：對需求響應和邊緣計算進行分析；

步驟3：構建分布式優化總體框架；

步驟4：構建配電網分布式優化調度模型；

步驟5：對模型進行轉化與求解；

步驟6：構建考慮需求側響應的多時段配電網開關順序重構架構。

2.如權利要求1所述的考慮需求響應和時段耦合的配電網承載能力評估方法，其特征在于：所述的步驟2中的需求響應分析具體為：需求響應是通過市場價格信號或激勵機制引導電力用戶的用電行為，從而實現削峰填谷、促進新能源消納，保證電網安全穩定運行；其中基于價格的需求響應是指用戶根據零售電價信息調整自身的用電行為，其電價信號包括分時電價、實時電價和尖峰電價；基于激勵的需求響應是指實施機構通過制定相應激勵政策，促進電力用戶在系統負荷高峰時期響應負荷削減，并給予需求響應負荷相應的電價折扣或直接賠償；基于價格型需求響應，采用負荷價格需求彈性矩陣來近似描述電力負荷電價信號響應情況：式中，分別為時段t電力需求和電價變化量；q₁、p₁為對應的基準值；ε_ij為需求價格彈性系數矩陣中元素。

3.如權利要求2所述的考慮需求響應和時段耦合的配電網承載能力評估方法，其特征在于：所述的步驟2中的邊緣計算分析具體為：邊緣計算的基本理念是將計算任務在靠近網絡邊緣的數據源側進行，從而減少通信時延、降低通信帶寬要求、緩解云主站計算壓力，并實現邊緣節點的數據隱私保護，在此基礎上，采用考慮DG即分布式發電和FL即柔性負荷接入的配電網云一邊協同能量管理框架，在配電網EMS即配電網能量管理系統云主站進行集中計算：以配電網中智能配變終端作為邊緣計算節點進行邊緣計算，實現對DG和FL出力的自主優化決策，通過配電網EMS和智能配變終端之間的協同，實現配電網能量管理的分布式優化。

4.如權利要求1所述的考慮需求響應和時段耦合的配電網承載能力評估方法，其特征在于：所述的步驟3中的構建分布式優化總體框架具體包括以下在：

步驟3.1：集中式優化：在集中優化體系下，配電網EMS作為優化調度決策主體，基于SCADA系統采集配電網運行信息，通過云主站進行集中的優化調度，其優化調度模型為：式中，f(x,y)為該優化調度問題的目標函數；g(x,y)、h(x,y)分別為優化問題的不等式約束和等式約束；x、y為決策變量；其中，目標函數一般為配電網運行成本最小，主要考慮機組發電成本、啟停成本、負荷中斷補償成本，約束條件考慮功率平衡約束、機組出力約束、爬坡約束、線路容量約束；

步驟3.2：配電網虛擬區域分解：基于傳統電網分區的思想，對配電網內部根據利益主體進行虛擬區域分解，虛擬區域分解，是為了表征不同主體之間的利益關系、實現不同主體的自主優化；

步驟3.3：基于邊緣計算的分層分區優化總體框架：基于配電網云-邊協同能量管理框架和配電網絡虛擬區域分解，提出配電網分區分層優化調度方法，通過邊緣計算賦予網絡邊緣節點獨立計算能力，實現配電網EMS計算負載向網絡邊緣的卸載，通過配電網絡物理虛擬分區和信息分層，實現配電網優化調度的集中-分布式協調。