一种发用电一体化综合优化调度方法技术

本发明专利技术提供了一种发用电一体化综合优化调度方法，所述方法包括采集发电侧和用电侧的信息；分别计算综合互动成本和用电侧用电综合满意度；构建发用电一体化调度综合效用模型；计及网络约束优化发电侧和用电侧调度计划；确定所述调度计划。本发明专利技术提供的技术方案不仅可以有效消除网络阻塞，而且提高了发电机组的利用效率，有效降低了发电侧的单位发电成本，同时充分挖掘了柔性负荷的调度潜力，平抑了调度过程中电价的过度波动，实现了综合调度成本的最小化。

【技术实现步骤摘要】
一种发用电一体化综合优化调度方法
本专利技术涉及一种调度方法，具体讲涉及一种发用电一体化综合优化调度方法。
技术介绍
随着电力市场机制的建立，市场参与方都在追求自身利益的最大化，不可避免的导致系统中价格较低的发电厂站周围的线路出现网络阻塞现象。传统电网环境下一般根据灵敏度大小削减负荷来消除网络阻塞，智能电网环境下，随着“源-网-荷”互动能力的提升，柔性负荷参与电网调度对解决网络阻塞问题既经济又高效。作为发电调度补充的柔性负荷调度能够削峰填谷、平衡间歇式能源波动和提供辅助服务，这丰富了电网调度运行的调节手段，已成为国内外关注的热点。“柔性负荷”可定义为一种用电量在指定区间内变化或在不同时段间转移的负荷，包含具备弹性需求的可调节负荷或可转移负荷的特点，如具双向调节能力的电动汽车、储能、蓄能，以及分布式电源、微网等。传统发电调度中，机组需按照调控指令完全响应，而柔性负荷调度在满足电网调度指令需求的同时还需将对用户正常用电的影响降至最低。柔性负荷调度在电力市场发展较为成熟的欧美国家表现为需求响应，注重引导电力用户和用户的参与满意度。一些处于市场发展的初级阶段缺乏完整的市场运营规则和电价形成机制的地区，目前尚不能通过经济手段及时有效地调节市场供需，存在的网络阻塞问题不能得到完美解决。为此，需要提供一种发用电一体化综合优化调度方法，实现对发用电侧的综合调度，在有效缓解网络阻塞问题的基础上，实现了综合经济效益的最大化。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本专利技术提供一种计及网络约束的发用电一体化综合优化调度方法。本专利技术提供的技术方案是：一种发用电一体化综合优化调度方法，所述方法包括如下步骤：1)采集发电侧和用电侧的信息；2)分别计算综合互动成本和用电侧用电综合满意度；3)构建发用电一体化调度综合效用模型；4)计及网络约束优化发电侧和用电侧调度计划；5)确定所述调度计划。优选的，所述步骤1)的信息包括：电厂发电装机容量、机组检修计划、发电侧的调度信息、用电侧上报的可中断负荷容量和补偿电价。优选的，所述步骤2)的综合互动成本包括发电和调度成本；所述发电成本Cg如下式所示：式中，Pgm_t：发电机m在t时段的有功出力；am,bm,cm：发电机m的发电成本模型系数；λm_t：0或1变量，发电机在t时段是否投入运行，分别取1或0；ng：系统中的发电机数量；nt：用电周期内的时段数。优选的，按下式计算所述调度成本Cnet：式中，Cp_i：电价型柔性负荷i的调度成本；CI_j：激励型柔性负荷j的调度成本；np：电价型柔性负荷数量；nI：激励型柔性负荷数量。优选的，按下式计算所述电价型柔性负荷i的调度成本Cp_i：式中，第1个电价区间的电价平均值；第n个电价区间的电价平均值；电价型柔性负荷i在t时段原负荷量在第l个区间的负荷量分布；电价型柔性负荷i在t时段响应电价后的负荷量在第l个区间的负荷量分布；电价型柔性负荷i在t时段响应电价后的负荷量在第n个区间的负荷量分布；电价型柔性负荷i在t时段原负荷量在第n个区间的负荷量分布；nt：用电周期内的时段数。优选的，按下式计算所述激励型柔性负荷j的调度成本CI_j：式中，激励型柔性负荷j在t时段的原负荷量；pt：t时段电价；激励型柔性负荷j在t时段的响应后功率；激励型柔性负荷j在t时段的激励补偿电价；激励型柔性负荷j在t时段的调度成本。优选的，所述激励型柔性负荷j在t时段的激励补偿电价和响应后功率的确定包括：A、可转移类柔性负荷响应激励后，按下式计算所述柔性负荷j在t时段补偿电价和响应后功率式中，激励型柔性负荷j在t时段的原负荷量；激励型柔性负荷j在第n阶段的补偿电价；激励型柔性负荷j在第n阶段的补偿电价所对应的功率区间端点；nt：用电周期内的时段数；B、可削减类柔性负荷响应激励后，按下式计算所述柔性负荷j在t时段补偿电价和响应后功率式中，柔性负荷j在t时段的反弹负荷；激励型柔性负荷j在t时段响应后总功率；d,e,f:反弹负荷三阶模型的模型系数；t-1时段激励型柔性负荷j的负荷削减量；t-2时段激励型柔性负荷j的负荷削减量；t-3时段激励型柔性负荷j的负荷削减量；和分别表示激励型柔性负荷j在t时段响应后最小和最大功率；C、可平移类柔性负荷响应激励后，按下式计算所述柔性负荷j在t时段补偿电价和响应后功率式中，x：平移时段；激励型柔性负荷j在t+x时段响应后功率；第n阶段补偿电价所对应的功率区间端点。优选的，所述步骤2)的用电侧用电综合满意度如下式所示：式中，μ1_i、μ2_i分别为电价型柔性负荷i用电方式满意度和互动效益满意度的权值；ηi：电价型柔性负荷i用电方式满意度系数；εi：电价型柔性负荷i互动效益满意度系数；Ri：电价型柔性负荷i满意度；np：电价型柔性负荷数量。优选的，按下式计算所述电价型柔性负荷i用电方式满意度ηi：式中，电价型柔性负荷i响应电价后t时段的负荷量；电价型柔性负荷i在t时段原负荷量；nt：用电周期内的时段数。优选的，按下式计算所述互动效益满意度εi：式中，pt：t时段电价；p0：原统一电价；电价型柔性负荷i响应电价后在t时段的负荷量；电价型柔性负荷i在t时段原负荷量；nt：用电周期内的时段数。优选的，所述步骤3)的发用电一体化综合效用模型F如下式所示：式中，用电综合满意度；Cnet：柔性负荷调度成本；Cg：发电成本；柔性负荷r在t时段的原负荷量；p0：原统一电价；nl：柔性负荷数量；nt：用电周期内的时段数。优选的，按下式分别计算所述电价型柔性负荷i在t时段原负荷量和响应后的负荷量式中，电价型柔性负荷i的最小负荷；电价型柔性负荷i的原负荷量在第n个区间的负荷量分布；电价型柔性负荷i响应后的负荷量在第n个区间的负荷量分布；和电价型柔性负荷i的原负荷量在第n个区间的端点值。优选的，按下式计算所述t时段电价pt：式中，α和k：模型参数，对于不同类型的柔性负荷α和k的值是不同的；Pl_t：响应电价后柔性负荷在t时段的负荷量。优选的，按下式分别计算所述电价最小值pmin和最大值pmax：式中，α和k：模型参数；k＞0,0＜α＜1。优选的，所述步骤4)发电侧和用电侧调度计划的优化包括：计及网络约束的，以综合效用最大为目标，对发电侧和用电侧调度计划进行优化，并将优化后的电价信息、激励制度和调度计划下发给用电侧；所述网络约束如下式所示：式中，bxy：线路x-y的电纳；θx_t和θy_t分别为节点x和y的相角；Lxy为线路x-y的最大有功传输容量；N为系统中节点总数；nt：用电周期内的时段数。优选的，所述步骤5)包括：根据电厂和用户反馈的调度计划实施效果，确定是否执行新的调度计划，若可执行则正式下发电价信息、激励机制和发电侧调度计划，否则返回步骤3)。与最接近的现有技术相比，本专利技术具有以下优异效果：本专利技术提供的技术方案通过对发电侧和负荷侧同时进行需求响应调度来实现削峰填谷并消除网络阻塞；本专利技术提供的技术方案使得电网公司不仅能以较低的调度成本消除网络阻塞，同时还能保证用户侧的用电满意度，有效降低发电侧的单位发电成本，实现“源-网-荷”三方共赢，为引入市场机制解决电力供需平衡问题打下基础。附图说明图1为本专利技术的发用电一体化综合优化调度流程图；图2为本专利技术的电价-负荷曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发用电一体化综合优化调度方法，其特征在于，所述方法包括：1)采集发电侧和用电侧的信息；2)分别计算综合互动成本和用电侧用电综合满意度；3)构建发用电一体化调度综合效用模型；4)计及网络约束优化发电侧和用电侧调度计划；5)确定所述调度计划。

【技术特征摘要】
1.一种发用电一体化综合优化调度方法，其特征在于，所述方法包括：1)采集发电侧和用电侧的信息；2)分别计算综合互动成本和用电侧用电综合满意度；3)构建发用电一体化调度综合效用模型；4)计及网络约束优化发电侧和用电侧调度计划；5)确定所述调度计划。2.如权利要求1所述的发用电一体化综合优化调度方法，其特征在于，所述步骤1)的信息包括：电厂发电装机容量、机组检修计划、发电侧的调度信息、用电侧上报的可中断负荷容量和补偿电价。3.如权利要求1所述的发用电一体化综合优化调度方法，其特征在于，所述步骤2)的综合互动成本包括发电成本；所述发电成本Cg如下式所示：式中，Pgm_t：发电机m在t时段的有功出力；am,bm,cm：发电机m的发电成本模型系数；λm_t：0或1变量，发电机在t时段是否投入运行，分别取1或0；ng：系统中的发电机数量；nt：用电周期内的时段数。4.如权利要求3所述的发用电一体化综合优化调度方法，其特征在于，所述步骤2)的综合互动成本还包括调度成本；按下式计算所述调度成本Cnet：式中，Cp_i：电价型柔性负荷i的调度成本；CI_j：激励型柔性负荷j的调度成本；np：电价型柔性负荷数量；nI：激励型柔性负荷数量。5.如权利要求4所述的发用电一体化综合优化调度方法，其特征在于，按下式计算所述电价型柔性负荷i的调度成本Cp_i：式中，第1个电价区间的电价平均值；第n个电价区间的电价平均值；电价型柔性负荷i在t时段原负荷量在第l个区间的负荷量分布；电价型柔性负荷i在t时段响应电价后的负荷量在第l个区间的负荷量分布；电价型柔性负荷i在t时段响应电价后的负荷量在第n个区间的负荷量分布；电价型柔性负荷i在t时段原负荷量在第n个区间的负荷量分布；nt：用电周期内的时段数。6.如权利要求4所述的发用电一体化综合优化调度方法，其特征在于，按下式计算所述激励型柔性负荷j的调度成本CI_j：式中，激励型柔性负荷j在t时段的原负荷量；pt：t时段电价；激励型柔性负荷j在t时段的响应后功率；激励型柔性负荷j在t时段的激励补偿电价；激励型柔性负荷j在t时段的调度成本。7.如权利要求6所述的发用电一体化综合优化调度方法，其特征在于，所述激励型柔性负荷j在t时段的激励补偿电价和响应后功率的确定包括：A、可转移类柔性负荷响应激励后，按下式计算所述柔性负荷j在t时段补偿电价和响应后功率式中，激励型柔性负荷j在t时段的原负荷量；激励型柔性负荷j在第n阶段的补偿电价；激励型柔性负荷j在第n阶段的补偿电价所对应的功率区间端点；nt：用电周期内的时段数；B、可削减类柔性负荷响应激励后，按下式计算所述柔性负荷j在t时段补偿电价和响应后功率式中，柔性负荷j在t时段的反弹负荷；激励型柔性负荷j在t时段响应后总功率；d,e,f:反弹负荷三阶模型的模型系数；t-1时段激励型柔性负荷j的负荷削减量；t-2时段激励型柔性负荷j的负荷削减量；t-3时段激励型柔性负荷j的负荷削减量；和分别表示激励型柔性负荷j在t时段响应后最小和最大功率；C、可平移类柔性负荷响应激励后，按下式计算所述柔性负荷j在t时段补偿电价和响应后功率

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，朱红，嵇文路，苏大威，江叶峰，杨胜春，赵奇，冯树海，王珂，李亚平，郭晓蕊，刘建涛，曾丹，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国网江苏省电力公司，国网江苏省电力公司南京供电公司，国网江苏省电力公司苏州供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32