[發明專利]一種計及里程收益的源荷側調頻資源的協同控制方法及系統

在審

• 申請號: 202310560679.9
• 申請日: 2023-05-17
• 公開（公告）號: CN116581779A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 陳春宇;王云鵬;涂歌;嚴佳麗
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/14;G06Q30/0201
• 代理公司: 徐州先卓知識產權代理事務所(普通合伙) 32555
• 代理人: 王新愛

本發明公開了一種計及里程收益的源荷側調頻資源的協同控制方法及系統，該方法包括：基于源荷側調頻資源，建立協同控制獲利目標函數；源荷側調頻資源包括：調頻資源和負荷聚合商；根據需求側資源，獲取協同控制獲利函數約束；所述需求側資源為負荷聚合商控制的可中斷負荷；通過分析負荷聚合商改變負荷后系統中各狀態變量的變化，建立可調頻資源動態響應模型。本發明通過同時考慮負荷聚合商收益和調頻資源調頻收益，建立協同控制獲利模型；通過分析負荷聚合商改變負荷后系統中各狀態變量的變化，建立負荷改變量與調頻資源實際輸出值的傳遞函數模型。本發明通過協同控制來實現最大化利用調頻資源，維持系統的穩定性并獲得最大收益。

技術領域

本發明屬于電力系統自動化技術領域，尤其涉及一種計及里程收益的源荷側調頻資源的協同控制方法及系統。

背景技術

在自由競爭的電力市場框架下，電力系統運營商使用FCAS市場來通過控制市場參與者(即頻率調節單元)來維持頻率穩定。運營商收集所有調頻報價并通過市場優化模型出清，然后FCAS市場參與者根據出清結果獲得調節服務的補償(收益)。與其他能源市場不同，FCAS市場提供調頻容量補償和調頻里程補償。調頻容量補償對應于市場參與者未完全參與能量市場導致的機會成本。調頻里程補償則為參與者在調節過程中提供的凈能量提供補償。這意味著，市場參與者即調頻資源可以在參與FCAS市場時提高容量收益或里程收益。目前有許多研究提出調頻資源可以通過獲取市場信息并改變報價以最大化其調頻收益。

考慮到市場信息的獲取對于調頻資源的能力有嚴格要求，需要其投入大量時間和精力來入侵或滲透系統，因此，調頻資源會尋求其他獲利方式。當調頻資源旨在獲得里程收益時，除了出清里程價格，它將不再需要市場信息。為了增加里程收益，調頻資源會增加其在調頻過程中承擔的里程數。

因此，迫切需要提供一種計及里程收益的源荷側調頻資源的協同控制方法，用于獲取最大化源荷側調頻資源的總收益。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種計及里程收益的源荷側調頻資源的協同控制方法及系統。

為了實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

本發明提供了一種計及里程收益的源荷側調頻資源的協同控制方法，包括以下步驟：

基于源荷側調頻資源，建立協同控制獲利目標函數；所述源荷側調頻資源包括：調頻資源和負荷聚合商；

根據需求側資源，獲取協同控制獲利函數約束；所述需求側資源為負荷聚合商控制的可中斷負荷；

通過分析負荷聚合商改變負荷后系統中各狀態變量的變化，建立可調頻資源動態響應模型。

在一種實施方式中，所述基于源荷側調頻資源，建立協同控制獲利目標函數，包括：

計算調頻資源的調頻里程收益；

將每個控制間隔內發電成本建立為以發電量為自變量的二次函數，得出調頻資源的發電成本；

假定負荷聚合商的效益函數非負且凹的，通過使用二次函數描述其在控制間隔kτ內的收入，獲得利益相關的負荷聚合商的收益；

定義懲罰函數以限制調頻里程；

基于里程收益、調頻資源的發電成本、利益相關的負荷聚合商的收益及懲罰函數，建立協同控制獲利目標函數。

在一種實施方式中，所述里程收益為：

其中，下標i表示調頻資源的編號，為FCAS市場出清里程，且其為調頻里程系數α和出清容量的乘積，A_i為調頻資源實際調頻里程超出出清里程部分額外的補償，由于AGC信號每4秒更改一次指令，因此MISO實時市場中每個5分鐘間隔包含75個AGC指令，即M的數值為75；MCPm為出清里程價格。