一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法技术

本发明专利技术公开了一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，包括：读取弃风时段、集中式工业负荷和分布式民用负荷的相关数据；对分布式民用负荷进行分组聚合处理；计算各组民用聚合负荷的整体调节性能参数；基于工业负荷和民用聚合负荷的调节特性，构建多形态弹性负荷集群的响应过程优化模型；求解模型，得到多形态弹性负荷集群的综合响应能力上下限。本发明专利技术提供的一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，基于多形态弹性负荷的互补调节特性，考虑负荷响应时序，优化得到集群内各类弹性负荷控制的综合响应能力，有助于实现多形态弹性负荷与大规模风电的优势互补，提高电网对风电的消纳能力。

A Response Process Optimization Method for Multi-modal Elastic Load Cluster

【技术实现步骤摘要】
一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法
本专利技术属于负荷响应过程分析领域，尤其涉及一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法。
技术介绍
随着风电装机容量的急剧增长，风电消纳问题日益凸显。多形态弹性负荷具有良好的调节特性，将其纳入电网调节，是解决风电消纳问题的有效措施之一。然而，弹性负荷类型多、特性复杂，且弹性负荷集群内，各类弹性负荷之间具有互补调节特性，因此，对考虑负荷响应时序的多形态弹性负荷集群响应过程进行优化分析，对于深入挖掘多形态弹性负荷集群的综合响应能力具有重要的意义。针对负荷响应过程分析方面，国内外已有初步的研究。有文献针对大规模风电并网造成的调峰问题，考虑高载能负荷的可调节、可中断特性，分析了各类高载能负荷间的互补调节特性，得到了高载能负荷的总调节能力，但未考虑分布式弹性负荷的调节能力；有文献针对空调等柔性负荷进行了响应能力方面的深入研究，但未考虑工业负荷共同参与下的综合响应能力；有文献研究了蓄热电锅炉等分布式弹性负荷的可调节特性，但并未对其响应能力进行深入研究。综上所述，针对集中式负荷(高载能负荷)和分布式负荷(蓄热电锅炉)等多形态弹性负荷，共同参与的综合响应过程优化分析方面，目前尚缺乏系统性研究。因此，为了综合考虑多形态弹性负荷的互补调节特性，优化综合负荷的响应过程，挖掘区域内各类弹性负荷控制的综合响应能力，需要提出一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，以促进多形态弹性负荷与大规模风电的优势互补，提高电网对风电的消纳能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，用于解决大规模风电并网背景下，多形态弹性负荷响应能力深入挖掘问题，为负荷的调度控制提供参考。一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，包括以下步骤：S1：读取弃风时段、集中式工业负荷和分布式民用负荷的相关数据；S2：对分布式民用负荷进行分组聚合处理；S3：计算各组民用聚合负荷的整体调节性能参数；S4：基于工业负荷和民用聚合负荷的调节特性，构建多形态弹性负荷集群的响应过程优化模型；S5：求解模型，得到多形态弹性负荷集群的综合响应能力上下限。所述S1包括以下步骤：S101:获取电网次日弃风弃光时段Tup和非弃风弃光时段Tnotup；S102:获取电网中集中式工业负荷的数量MH，分布式民用负荷的数量N；S103：获取集中式工业负荷功率预测数据m＝1,..,MH、各分布式民用负荷功率预测数据n＝1,...,N；S104：获取集中式工业负荷调节性能参数:集中式工业负荷m的最大负荷功率最小负荷功率最大升出力限制最小降出力限制调节持续时长调节最小时间间隔S105：获取分布式民用负荷的调节性能参数:分布式民用负荷n的最小负荷功率最大负荷功率最小蓄热量最大蓄热量最大爬坡率最小爬坡率所述S2包括以下步骤：S201：对N个分布式民用负荷进行分组，本文中分布式民用弹性负荷只考虑蓄热电锅炉负荷；将型号相同、可调节功率范围相同的蓄热电锅炉负荷分为同一组，共分为Mx组，第m组蓄热电锅炉数量为Nm。S202：对Mx组分布式蓄热电锅炉负荷聚合处理，聚合过程如附图1。所述S3包括以下步骤：S301：计算Mx组民用聚合负荷的次日负荷预测功率S302：计算Mx组民用聚合负荷的最小负荷功率和最大负荷功率S303：计算Mx组民用聚合负荷的最小蓄热量和最大蓄热量S304：计算Mx组民用聚合负荷的最大爬坡率和最小爬坡率所述S4包括以下步骤：基于工业负荷和民用聚合负荷的调节特性，考虑负荷响应时序，构建多形态弹性负荷集群的响应过程优化模型，以弃风时段总负荷用电量最大和非弃风时段总负荷用电量最小为目标函数，约束条件包括民用聚合负荷约束和集中式工业负荷约束。所述S5包括以下步骤：给定次日的弃风时段Tup和非弃风时段Tnotup，求解模型，得到多形态弹性负荷集群的综合响应能力上下限。本专利技术提供的一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，通过：读取弃风时段、集中式工业负荷和分布式民用负荷的相关数据；对分布式民用负荷进行分组聚合处理；计算各组民用聚合负荷的整体调节性能参数；基于工业负荷和民用聚合负荷的调节特性，构建多形态弹性负荷集群的响应过程优化模型；求解模型，得到多形态弹性负荷集群的综合响应能力上下限。此方法基于多形态弹性负荷的互补调节特性，充分挖掘了集群内各类弹性负荷控制的综合响应能力，有助于实现多形态弹性负荷与大规模风电的优势互补，提高电网对风电的消纳能力。附图说明下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。图1是本专利技术提供的分布式负荷聚合过程图图2是本专利技术提供的一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法流程图。图3是本专利技术提供的实例2中区域电网示意图图4是本专利技术提供的实例2中区域电网各类负荷的有功功率预测数据图5是本专利技术提供的实例2中区域电网的民用聚合负荷的有功功率预测数据图6是本专利技术提供的实例2中区域电网内各时段多形态弹性负荷集群的综合响应能力上下限曲线图具体实施方式为了清楚了解本专利技术的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然，本专利技术实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的典型实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1图2是一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法的流程图。图2中，本专利技术提供的一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法流程图包括：S1：读取弃风时段、集中式工业负荷和分布式民用负荷的相关数据；S2：对分布式民用负荷进行分组聚合处理；S3：计算各组民用聚合负荷的整体调节性能参数；S4：基于工业负荷和民用聚合负荷的调节特性，构建多形态弹性负荷集群的响应过程优化模型；S5：求解模型，得到多形态弹性负荷集群的综合响应能力上下限。所述S1包括以下步骤：S101:获取电网次日弃风弃光时段Tup和非弃风弃光时段Tnotup；S102:获取电网中集中式工业负荷的数量MH，分布式民用负荷的数量N；S103：获取集中式工业负荷功率预测数据m＝1,..,MH、各分布式民用负荷功率预测数据n＝1,...,N；S104：获取集中式工业负荷调节性能参数:集中式工业负荷m的最大负荷功率最小负荷功率最大升出力限制最小降出力限制调节持续时长调节最小时间间隔S105：获取分布式民用负荷的调节性能参数:分布式民用负荷n的最小负荷功率最大负荷功率最小蓄热量最大蓄热量最大爬坡率最小爬坡率所述S2包括以下步骤：S201：对N个分布式民用负荷进行分组，本文中分布式民用弹性负荷只考虑蓄热电锅炉负荷；将型号相同、可调节功率范围相同的蓄热电锅炉负荷分为同一组，共分为Mx组，第m组蓄热电锅炉数量为Nm。S202：对Mx组分布式蓄热电锅炉负荷聚合处理，聚合过程如附图1。所述S3包括以下步骤：S301：计算Mx组民用聚合负荷的次日24个点负荷预测功率：第m组民用聚合负荷t时段的负荷预测功率为：其中，第n个分布式民用负荷t时段的负荷预测功率S302：计算Mx组民用聚合负荷的最小和最大可调节功率：其中，为第n个分布式民用负荷的最小和最大可调节功率。S303：计算Mx组民用聚合负荷的最小和最大蓄热量：其中，为第n个分布式民用负荷的最小和最大蓄热量。S3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，包括以下步骤：S1：读取弃风时段、集中式工业负荷和分布式民用负荷的相关数据；S2：对分布式民用负荷进行分组聚合处理；S3：计算各组民用聚合负荷的整体调节性能参数；S4：基于工业负荷和民用聚合负荷的调节特性，构建多形态弹性负荷集群的响应过程优化模型；S5：求解模型，得到多形态弹性负荷集群的综合响应能力上下限。

【技术特征摘要】
1.一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，包括以下步骤：S1：读取弃风时段、集中式工业负荷和分布式民用负荷的相关数据；S2：对分布式民用负荷进行分组聚合处理；S3：计算各组民用聚合负荷的整体调节性能参数；S4：基于工业负荷和民用聚合负荷的调节特性，构建多形态弹性负荷集群的响应过程优化模型；S5：求解模型，得到多形态弹性负荷集群的综合响应能力上下限。2.根据权利要求1所述的一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，其特征在于,所述S1包括以下步骤：S101:获取电网次日弃风弃光时段Tup和非弃风弃光时段Tnotup；S102:获取电网中集中式工业负荷的数量MH，分布式民用负荷的数量N；S103：获取集中式工业负荷功率预测数据各分布式民用负荷功率预测数据S104：获取集中式工业负荷调节性能参数:集中式工业负荷m的最大负荷功率最小负荷功率最大升出力限制DPh+、最小降出力限制调节持续时长调节最小时间间隔S105：获取分布式民用负荷的调节性能参数:分布式民用负荷n的最小负荷功率最大负荷功率最小蓄热量最大蓄热量最大爬坡率最小爬坡率3.根据权利要求1所述的一种多形态弹性负荷集群的响应过程优化方法，其特征在于,所述S2包括以下步骤：S201：对N个分布式民用负荷进行分组，本文中分布式民用弹性负荷只考虑蓄热电锅炉负荷；将型...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福潮，姚春晓，王维洲，刘文颖，郑晶晶，夏鹏，张尧翔，史玉杰，朱丹丹，张雨薇，王方雨，郭虎，彭晶，吕良，曾文伟，王贤，许春蕾，荣俊杰，李宛齐，聂雅楠，冉忠，胡阳，朱丽萍，李潇，郇悅，陈鑫鑫，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，国网甘肃省电力公司，国家电网公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62