一种弹性负荷集群的调度方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种弹性负荷集群的调度方法和系统，其中，弹性负荷集群的调度方法包括：获取电力需求侧预定数量以上的弹性负荷，根据弹性负荷的响应偏差特征值将所述弹性负荷划分为多个弹性负荷集群；根据弹性负荷的历史数据估计弹性负荷集群的响应偏差比；根据响应偏差比统计弹性负荷集群的响应风险损失；以响应风险损失以及发电机组的发电成本之和最小为目标，构建弹性负荷集群的组合优化模型；根据组合优化模型计算预期时间内每台发电机组的最优有功出力以及弹性负荷集群的最优调整量。本发明专利技术的技术方案能根据弹性负荷的响应量与预期量的偏差比，选择弹性负荷集群的优化模型，简化弹性负荷的经济性和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
，更为具体地说，涉及一种弹性负荷集群的调度方法和系统。
技术介绍
随着生活以及生产水平的提高，人们对电力的需求也越来越大，相应地，电力系统的用电量也不断提高，对于持续增长的用电量，传统的电力管理方法一般是提高电力供应侧的输出电量以满足电力需求，但这种方法普遍存在设备利用率低下、发电用电成本高、经济性较差以及电网调度调节能力弱等缺陷。由于电力供应侧存在上述缺陷，因此相关技术人员已转向电力需求侧以寻求电力调整的解决方案。针对电力需求侧的某些负荷，可以根据合同价格信号或激励机制改变用户固有的用电方式，将这些负荷转变为弹性负荷，以根据这些弹性负荷达到削减高峰用电量以及平衡电力供应缺口的目的。调整电力需求侧的弹性负荷除了可以提高电力系统稳定性外，还有利于环境保护和能源节约。弹性负荷是指能够根据发布的价格信号或激励信号，改变用电时间或负荷大小以配合电力运行商的需求响应策略。可以将弹性负荷表征为弹性负荷集群的形式，与传统发电机组一起参与电力调度。但是弹性负荷集群不同于发电机组，不能够直接接受调度指令而消减用电量，只能够通过价格或激励引导其用电量或用电时间，因此弹性负荷集群具有响应不确定性。针对发电机组的电力调度优化，需考虑到弹性负荷集群的响应不确定性，对发电机组做出最经济的出力计划，因此存在一定的调度风险。弹性负荷集群的响应不确定性可以用响应偏差比衡量，当弹性负荷集群的响应偏差比越大，即其实际用电调节量与期望调节量之差越大，响应风险损失值就越大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种弹性负荷集群的调度的技术方案，以解决
技术介绍
中所介绍的现有技术中由于弹性负荷集群的响应不确定性导致的调度风险损失值过大的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：根据本专利技术第一方面，提供了一种弹性负荷集群的调度方法，该弹性负荷集群的调度方法包括：获取电力需求侧预定数量以上的弹性负荷，根据弹性负荷的响应偏差特征值划分所述弹性负荷，将所述弹性负荷划分为多个弹性负荷集群；根据所述弹性负荷集群内弹性负荷的历史数据估计所述弹性负荷集群的响应偏差比；根据所述弹性负荷集群的响应偏差比统计所述弹性负荷集群的响应风险损失；以所述弹性负荷集群的响应风险损失以及发电机组的发电成本之和最小为目标，构建弹性负荷集群的组合优化模型；根据所述组合优化模型计算在预期时间内每台发电机组的最优有功出力以及所述弹性负荷集群的最优调整量。优选地，所述根据弹性负荷集群的响应偏差特征值划分所述弹性负荷，将所述弹性负荷划分为多个弹性负荷集群的步骤，包括：根据各个弹性负荷的期望响应量与实际响应量计算所述弹性负荷的响应偏差比，作为所述弹性负荷的响应偏差特征值；根据所述弹性负荷的响应偏差特征值划分多个响应偏差标准差区间；根据所述多个响应偏差标准差区间对所述预定数量以上的弹性负荷进行归类，归类为多个弹性负荷集群。优选地，所述根据所述弹性负荷集群内弹性负荷的历史数据估计所述弹性负荷集群的响应偏差比的步骤，包括：对所述弹性负荷集群内的弹性负荷的历史数据进行累加，作为所述弹性负荷集群的响应数据；计算所述响应数据的均值与方差；根据所述响应数据的均值与方差，通过蒙特卡罗算法估计出所述弹性负荷集群的实际响应偏差比。优选地，所述根据所述弹性负荷集群的响应偏差比统计所述弹性负荷集群的响应风险损失的步骤，包括：根据所述弹性负荷集群的响应偏差比构建所述响应偏差比的风险损失函数，根据所述风险损失函数计算所述响应偏差比的风险损失；预设风险损失区间，根据所述响应偏差比的风险损失在所述风险损失区间内的数量与总数量的比值，计算所述风险损失的概率密度函数；根据所述风险损失的概率密度函数计算在预设置信水平、预期时间内所述弹性负荷集群对响应不确定性的响应风险损失。优选地，所述弹性负荷集群的调度方法还包括：判断所述预期时间内所述弹性负荷集群的调整量以及所述每台发电机组的有功出力是否满足各自的预设约束条件；若所述弹性负荷集群的调整量以及所述发电机组的有功出力不满足各自的预设约束条件，则舍弃所述弹性负荷集群的调整量以及所述发电机组的有功出力。根据本专利技术的第二方面，还提出了一种弹性负荷集群的调度系统，该调度系统包括：获取模块，用于获取电力需求侧预定数量以上的弹性负荷；划分模块，用于根据弹性负荷的响应偏差特征值划分所述预定数量以上的弹性负荷，划分为多个弹性负荷集群；响应数据估计模块，用于根据所述弹性负荷集群内弹性负荷的历史数据估计所述弹性负荷集群的响应偏差比；调度风险损失函数统计模块，用于根据所述弹性负荷集群的响应偏差比统计所述弹性负荷集群的调度风险损失；组合优化模块构建模块，用于以所述弹性负荷集群的风险损失以及发电机组的发电成本之和最小为目标，构建弹性负荷集群的组合优化模型；计算模块，用于根据所述组合优化模型计算在预期时间内每台发电机组的最优有功出力以及所述弹性负荷集群的最优调整量。优选地，所述划分模块，包括：响应偏差比计算子模块，用于根据各个弹性负荷的期望响应量与实际响应量计算所述弹性负荷的响应偏差比，作为所述弹性负荷的响应偏差特征值；响应偏差标识差区间划分子模块，用于根据所述弹性负荷的响应偏差特征值划分多个响应偏差标准差区间；弹性负荷集群归类子模块，用于根据所述多个响应偏差标准差区间对所述预定数量以上的弹性负荷进行归类，归类为多个弹性负荷集群。优选地，所述响应数据估计模块，包括：历史数据累加子模块，用于对所述弹性负荷集群内的弹性负荷的历史数据进行累加，作为所述弹性负荷集群的响应数据；响应数据计算子模块，用于计算所述响应数据的均值与方差；响应偏差比计算子模块，用于根据所述响应数据的均值与方差，通过蒙特卡罗算法估计出所述弹性负荷集群的实际响应偏差比。优选地，所述调度风险损失函数统计模块，包括：函数构建子模块，用于根据所述弹性负荷集群的响应偏差比构建所述响应偏差比的调度风险损失函数，根据所述风险损失函数计算所述响应偏差比的风险损失；区间预设子模块，用于预设风险损失区间；概率密度函数计算子模块，用于根据所述响应偏差比的风险损失在所述风险损失区间内的数量与总数量的比值，计算所述风险损失的概率密度函数；响应风险损失计算子模块，用于根据所述风险损失的概率密度函数计算在预设置信水平、预期时间内所述弹性负荷集群对响应不确定性的响应风险损失。...

【技术保护点】
一种弹性负荷集群的调度方法，其特征在于，包括：获取电力需求侧预定数量以上的弹性负荷，根据弹性负荷的响应偏差特征值划分所述弹性负荷，将所述弹性负荷划分为多个弹性负荷集群；根据所述弹性负荷集群内弹性负荷的历史数据估计所述弹性负荷集群的响应偏差比；根据所述弹性负荷集群的响应偏差比统计所述弹性负荷集群的响应风险损失；以所述弹性负荷集群的响应风险损失以及发电机组的发电成本之和最小为目标，构建弹性负荷集群的组合优化模型；根据所述组合优化模型计算在预期时间内每台发电机组的最优有功出力以及所述弹性负荷集群的最优调整量。

【技术特征摘要】
1.一种弹性负荷集群的调度方法，其特征在于，包括：
获取电力需求侧预定数量以上的弹性负荷，根据弹性负荷的响应偏差特征值划分所述
弹性负荷，将所述弹性负荷划分为多个弹性负荷集群；
根据所述弹性负荷集群内弹性负荷的历史数据估计所述弹性负荷集群的响应偏差比；
根据所述弹性负荷集群的响应偏差比统计所述弹性负荷集群的响应风险损失；
以所述弹性负荷集群的响应风险损失以及发电机组的发电成本之和最小为目标，构建
弹性负荷集群的组合优化模型；
根据所述组合优化模型计算在预期时间内每台发电机组的最优有功出力以及所述弹
性负荷集群的最优调整量。
2.根据权利要求1所述的弹性负荷集群的调度方法，其特征在于，所述根据弹性负荷的
响应偏差特征值划分所述弹性负荷，将所述弹性负荷划分为多个弹性负荷集群的步骤，包
括：
根据各个弹性负荷的期望响应量与实际响应量计算所述弹性负荷的响应偏差比，作为
所述弹性负荷的响应偏差特征值；
根据所述弹性负荷的响应偏差特征值划分多个响应偏差标准差区间；
根据所述多个响应偏差标准差区间对所述预定数量以上的弹性负荷进行归类，归类为
多个弹性负荷集群。
3.根据权利要求1所述的弹性负荷集群的调度方法，其特征在于，所述根据所述弹性负
荷集群内弹性负荷的历史数据估计所述弹性负荷集群的响应偏差比的步骤，包括：
对所述弹性负荷集群内的弹性负荷的历史数据进行累加，作为所述弹性负荷集群的响
应数据；
计算所述响应数据的均值与方差；
根据所述响应数据的均值与方差，通过蒙特卡罗算法估计出所述弹性负荷集群的实际
响应偏差比。
4.根据权利要求1所述的弹性负荷集群的调度方法，其特征在于，所述根据所述弹性负
荷集群的响应偏差比统计所述弹性负荷集群的响应风险损失的步骤，包括：
根据所述弹性负荷集群的响应偏差比构建所述响应偏差比的风险损失函数，根据所述
风险损失函数计算所述响应偏差比的风险损失；
预设风险损失区间，根据所述响应偏差比的风险损失在所述风险损失区间内的数量与
总数量的比值，计算所述风险损失的概率密度函数；
根据所述风险损失的概率密度函数计算在预设置信水平和预期时间内所述弹性负荷
集群对响应不确定性的响应风险损失。
5.根据权利要求1所述的弹性负荷集群的调度方法，其特征在于，还包括：
判断所述预期时间内所述弹性负荷集群的调整量以及所述每台发电机组的有功出力
是否满足各自的预设约束条件；
若所述弹性负荷集群的调整量以及所述发电机组的有功出力不满足各自的预设约束
条件，则舍弃所述弹性负荷集群的调整量以及所述发电机组的有功出力。
6.一种弹性负荷集群的调度系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取电力需求侧预定数量以上的弹性负荷；
划分模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，李孟阳，梁俊宇，喻洁，郝勇生，梅军，王培红，高赐威，赵刚，张晓磊，陆海，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，东南大学，
类型：发明
国别省市：云南;53