一种含智能小区的电网动态调度方法技术

本发明专利技术涉及一种含智能小区的电网动态调度方法，属于智能电网技术中的电网运行控制技术领域。本发明专利技术通过建立统调机组发电成本函数和电网调度智能小区的成本函数，对功率平衡、系统备用容量、常规机组处理、常规机组爬坡速率进行动态约束，确立含智能小区的电网动态调度目标函数，并利用差分进化算法对所确立的目标函数进行求解，从而确定不同时间段各智能小区向电网输出的有功功率以及电网向各智能小区输出的有功功率，以实现智能小区参与电网调度，进而利用智能小区的特点实现移丰填谷的优化效果，提高智能小区电网的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，属于智能电网技术中的电网运行控制
。本专利技术通过建立统调机组发电成本函数和电网调度智能小区的成本函数，对功率平衡、系统备用容量、常规机组处理、常规机组爬坡速率进行动态约束，确立含智能小区的电网动态调度目标函数，并利用差分进化算法对所确立的目标函数进行求解，从而确定不同时间段各智能小区向电网输出的有功功率以及电网向各智能小区输出的有功功率，以实现智能小区参与电网调度，进而利用智能小区的特点实现移丰填谷的优化效果，提高智能小区电网的安全运行。【专利说明】
本专利技术涉及，属于智能电网技术中的电网运 行控制
。
技术介绍
智能小区作为智能电网的重要组成部分，扮演着实现电网支撑，防震减灾，节能降 耗的角色，智能小区的应用广泛并且灵活，不仅能够提供更高的电力可靠性，满足用户多种 需求，还能实现能源效益、经济效益和环境效益的最大化。对于电网而言，智能小区的作用 主要表现在三方面：一是正常运行情况下的经济负荷分配，二是尖峰负荷时的出力调峰，三 是应急情况下对大电网的支撑作用。智能小区以微电网形式参与电网调度，与电网协调运 行，是智能电网的发展方向之一。因此，在智能电网快速发展、智能小区高速形成，智能小区 与电力系统间的交互耦合影响愈发突出的背景下，如何结合智能小区接入对系统的影响， 建立合理的动态经济调度方案成为当前迫切需要解决的现实问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以解决大规模智能小 区并网运行后，电力系统的动态调度问题。 本专利技术为解决上述技术问题而提供，该调度 方法的步骤如下： 1)根据统调机组发电成本函数和电网调度智能小区的的成本函数，确定含智能小 区的电网总发电成本，并以其最小作为含智能小区的电网动态调度目标函数； 2)根据各智能小区负荷需求和机组的出力，确定含智能小区动态调度目标函数的 约束条件，包括电网的功率平衡约束、系统备用容量约束、常规机组出力约束、常规机组爬 坡速率动态约束，并以上述约束作为求解最小成本的条件； 3)利用差分进化算法求解上述目标函数，以确定在智能小区发电成本最小的情 况下不同时间段各智能小区向电网输出的有功功率以及电网向各智能小区输出的有功功 率； 4)根据步骤3)所确定的输出有功功率，在负荷高峰时控制各智能小区按照所确定 的输出功率向电网输出电能，在负荷低谷时根据所确定的电网向各智能小区输出的有功功 率从电网购买相应的电能。 所述的步骤1)中的统调机组发电成本函数为： 【权利要求】1. ，其特征在于，该调度方法的步骤如下： 1) 根据统调机组发电成本函数和电网调度智能小区的的成本函数，确定含智能小区的 电网总发电成本，并以其最小作为含智能小区的电网动态调度目标函数； 2) 根据各智能小区负荷需求和机组的出力，确定含智能小区动态调度目标函数的约束 条件，包括电网的功率平衡约束、系统备用容量约束、常规机组出力约束、常规机组爬坡速 率动态约束，并以上述约束作为求解最小成本的条件； 3) 利用差分进化算法求解上述目标函数，以确定在智能小区发电成本最小的情况下不 同时间段各智能小区向电网输出的有功功率以及电网向各智能小区输出的有功功率； 4) 根据步骤3)所确定的输出有功功率，在负荷高峰时控制各智能小区按照所确定的输 出功率向电网输出电能，在负荷低谷时根据所确定的电网向各智能小区输出的有功功率从 电网购买相应的电能。2. 根据权利要求1所述的含智能小区的电网动态调度方法，其特征在于，所述的步骤 1)中的统调机组发电成本函数为：其中T为调度周期；Ne为统调机组的数量；α ρ β ρ Y ,为机组i发电成本二次函数的 系数；PCi，t为t时段机组i的有功出力。3. 根据权利要求2所述的含智能小区的电网动态调度方法，其特征在于，所述步骤1) 中的电网调度智能小区的成本函数为：其中Νκ为智能小区的数量；当PMW，t>0时，PMW， t为t时段智能小区j向电网输出的有 功功率，λ j t为t时段智能小区j对电网售电价格；当PMej，t〈0时，PMej, t为t时段电网向智 能小区j输出的有功功率，λ w为t时段电网的售电价格。4. 根据权利要求3所述的含智能小区的电网动态调度方法，其特征在于，所述步骤1) 中含智能小区电网动态调度目标函数为： minC = Fg+Fmg 其中C为总发电成本。5. 根据权利要求3所述的含智能小区的电网动态调度方法，其特征在于，所述步骤2) 中的各约束条件分别为： a) 功率平衡约束：b) 系统备用各量约束： PGi,t-l_PGi,t ^ ADPGi C)常规机组出力约束： ^Gimin ^ ^Gi, t ^ ^Gimax d)统调机组爬坡速率动态约束：e)智能小区出力上下限动态约束： ^MCjinin, t ^ ^MGj, t ^ ^MGjmax, t 其中PD;t和RD;t分别为t时段的负荷需求和负荷备用需求&_、?<；_为机组i的最大、 最小出力；Λυρω、ADPei为机组i在单位时段内的上行、下行最大爬坡功率；PMejmax， t、PM(；jmin，t 为智能小区j上报的在t时段的最大、最小出力限值。6. 根据权利要求5所述的含智能小区的电网动态调度方法，其特征在于，所述步骤3) 中所采用的差分进化算法的具体步骤如下： A) 确定各机组发电成本二次函数的参数、最大最小出力约束值、上行下行爬坡约束值、 各智能小区每个时段的出力上下限预测值以及各智能小区的售电电价和购电电价， B) 根据各级组的出力上下限约束以及智能小区的出力上下限预测值，产生初始种群： Xi，j 一 ^i, jmin+rand (Xj; jmax_-^i, jmin) 其中rand()为0到1间均匀分布的随机数； C) 将种群中每一个个体带入目标函数计算最小发电成本； D) 将种群中的每一个个体带入约束条件函数进行检验，不满足约束条件的在目标函数 中加上惩罚项，满足约束条件的留下来； E) 将每个个体的最小发电成本与上一代对应的个体目标函数值进行比较，进行选择操 作，将发电成本更小的个体保留下来； F) 选择操作后，判断是否满足迭代终止条件，若满足则输出最优个体和最优目标函数 值，若不满足则进行变异和交叉操作，以产生下一代个体并返回步骤C)，直至输出最优个体 和最优目标函数值。7. 根据权利要求6所述的含智能小区的电网动态调度方法，其特征在于，所述的步骤 F)中产生的下一代个体是通过以下公式产生：其中ixL Xg、X^3是第G代种群中除:Xp外随机选择出来的3个个体且 rl关r2关r3, F是变异因子，υ，1是与XiG对应的变异个体，rand(j)是的随机数； CR e 为交叉因子；randri是在中随机选取的整数。【文档编号】H02J3/46GK104143838SQ201310536141【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日 【专利技术者】王世谦, 田春筝, 毛玉宾, 杨红旗 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司经济技术研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含智能小区的电网动态调度方法，其特征在于，该调度方法的步骤如下：1）根据统调机组发电成本函数和电网调度智能小区的的成本函数，确定含智能小区的电网总发电成本，并以其最小作为含智能小区的电网动态调度目标函数；2）根据各智能小区负荷需求和机组的出力，确定含智能小区动态调度目标函数的约束条件，包括电网的功率平衡约束、系统备用容量约束、常规机组出力约束、常规机组爬坡速率动态约束，并以上述约束作为求解最小成本的条件；3）利用差分进化算法求解上述目标函数，以确定在智能小区发电成本最小的情况下不同时间段各智能小区向电网输出的有功功率以及电网向各智能小区输出的有功功率；4）根据步骤3）所确定的输出有功功率，在负荷高峰时控制各智能小区按照所确定的输出功率向电网输出电能，在负荷低谷时根据所确定的电网向各智能小区输出的有功功率从电网购买相应的电能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王世谦，田春筝，毛玉宾，杨红旗，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11