一种源荷协调控制方法技术

本申请涉及配电网优化调度领域，具体涉及一种源荷协调控制方法。但是现有技术不能有效利用能实现需求侧基于动态电价的负荷调节，也不能充分消纳并网的分布式电源。本申请提供一种源荷协调控制方法，包括如下步骤：利用用电成本计算模型建立实现需求侧负荷用户差异化用电成本的供用电协议；采用基于期望负荷率滚动校正的电价模型预测控制策略调节配电网的负荷率；对利用电价模型预测控制策略未实现的期望负荷率进行控制，利用基于可调节和可中断负荷的负荷率预防校正策略进行控制。能够使配电网利用电价和需求侧价格型负荷的电价响应实现并网分布式电源的高效消纳，合理规划配电网的建设。

Source load coordination control method

The utility model relates to the distribution network optimization dispatching field, in particular to a source load coordination control method. But the existing technology can not effectively use to achieve the demand side regulation dynamic pricing based on distributed power load, also can not fully in grid. This application provides a source load control method, which comprises the following steps: using the established model to realize the demand side load of different users with power supply agreement electricity costs of electricity costs; the expected load rate pricing model of rolling correction prediction control strategy of distribution network based on load regulation rate; to predict control strategies to achieve the expected load rate based pricing model, using the adjustable and interruptible load load rate of preventive and corrective control strategy based on. Can make the electricity distribution network using price and demand side price type load response, consumptive realization of distributed power grid, reasonable planning and construction of distribution network.

【技术实现步骤摘要】
一种源荷协调控制方法
本专利技术涉及配电网优化调度
，具体涉及一种源荷协调控制方法。
技术介绍
可再生分布式能源(distributedenergyresource，DER)在配电网中接入规模的不断增加，将使配电网逐渐由传统无源网络向有源网络转变。这种转变也日益凸显当前配电网的功能结构和运营模式对大规模DER并网的制约作用。主动配电网(activedistributionnetwork，ADN)作为智能配电网发展的一种高级方式，其实质就是通过灵活的网络拓扑和主动控制来管理潮流，同时利用先进的信息、通信以及电力电子技术对规模化接入分布式能源实施自主协调控制，以便积极消纳可再生能源，并确保配电网的安全经济运行。相比于国内的配电网的研究发展现状，国外目前已在主动配电网的技术研发、市场设计、技术示范和市场论证等多方面开展了研究和实践，较为典型的就是欧盟FP6机构主导的ADINE示范工程。由此可见，发展面向分布式电源消纳的负荷需求调控技术是配电网主动运营的重要研究内容。大规模分布式电源并网将对传统配电网的规划设计、运行控制和运营方式产生重大影响。此外，有关不同时间尺度下配电网并网分布式电源间的协调控制、基于非电压信息方向元件的配电网保护技术、基于多代理的主动运营管理系统、有源配电网的优化调度和故障恢复重构等方面的研究、以及基于新型配电网智能计量和通信技术框架下的可中断负荷调控策略目前已经展开。但是现有技术在基于配电网需求侧源荷协调运行控制方面不能有效利用能实现负荷用户用电成本差异化的供用电协议，实现需求侧基于动态电价的负荷调节，而不能有效实现源荷协调运行，也不能充分消纳并网的分布式电源。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述不能有效利用能实现负荷用户用电成本差异化的供用电协议，实现需求侧基于动态电价的负荷调节，而不能有效实现源荷协调运行的基础上，充分消纳并网的分布式电源方面的问题。为此，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种源荷协调控制方法，所述控制方法包括如下步骤：S1利用用电成本计算模型建立实现需求侧负荷用户差异化用电成本的供用电协议；S2采用基于期望负荷率滚动校正的电价模型预测控制策略调节配电网的负荷率；S3对利用电价模型预测控制策略未实现的期望负荷率进行控制，利用基于可调节和可中断负荷的负荷率预防校正策略进行控制。可选地，所述用电成本计算模型如下：式中：Ci为电力用户i的用电成本；Cib为用户i按实时电价计算的用电成本；Cir为用户i从售电公司获得的补偿其响应负荷调节需求的收益或不响应调节需求的惩罚成本；Cic为用户i从售电公司获得的补偿其可中断负荷被切除的收益；αir和αic分别为售电公司是否对用户i进行差异化用电成本统计，等于1表示统计，等于0表示不统计；pi(t)为用户i的实时有功负荷；m(t)为实时电价；tbsj和tbej分别为第j个实时电价调节周期Tb(j)的首末时刻；trsk和trek分别为第k个负荷率预防控制周期Tr(k)的首末时刻；trsl和trel分别为第l个负荷率校正控制周期Tc(l)的首末时刻；n1、n2和n3分别为实时电价、负荷率预防和负荷率校正的控制周期个数，且n1≥n2、n1≥n3；βr和βc分别为用户响应负荷调节或切除需求的实时电价优惠权重。Pir为用户i与售电公司签订的最大可调节有功负荷；Pic为用户i与电力公司签订的最大可中断有功负荷；k(Tr(k))为配电网可调节负荷在第k个负荷率预防控制周期的调节比例；γi(Tr(k))为计算用户i可调节负荷在第k个负荷率预防控制周期获得的优惠或惩罚成本的权重。可选地，所述用电成本计算模型中γi(Tr(k))的计算公式如下：若则有若则有式中：sgn(x)为符号函数，若x≥0，sgn(x)＝1，若x<0，sgn(x)＝–1。可选地，所述采用基于期望负荷率滚动校正的电价模型预测控制策略调节配电网的负荷率包括以下步骤：在当前实时电价的调节周期Tb(j)内，结合Tb(j–1)周期的配电网负荷率计算Tb(j)周期的电价基于价格型负荷的电价响应特性，计算作用下的需求侧负荷调节量第一估计值修正需求侧负荷调节量第一估计值基于Tb(j)周期的需求侧负荷和分布式并网功率的值和结合计算的负荷需求对电价调节的响应量进行Tb(j)周期的负荷率计算；根据计算的负荷率和负荷率参考值ηexp的偏差，进行计算电价的校正，进而确定Tb(j)周期的电价m(Tb(j))。可选地，所述Tb(j)周期的电价的计算公式如下：式中，ηEmax和ηEmin分别为利用电价调节负荷率的期望上限和下限，Mref为实时电价的参考基准值，Ppb为配变有功容量，mmax和mmin分别为实时电价取值的上限和下限。可选地，所述第一估计值的计算公式如下：式中，Mref为实时电价的参考基准值，Pref为负荷调节量的参考基准值，ΔpL为负荷对电价变化的响应调节量，mmax和mmin分别为实时电价取值的上限和下限，mup和mlow分别为价格型负荷对电价变化无响应范围的上限和下限，f1[m(t)/Mref–mup]和f2[mlow–m(t)/Mref]可根据用户负荷ΔpL/Pref对应电价和的不同响应值；所述f1函数和f2函数利用数值拟合方法进行确定，所述f1函数和f2函数基于自变量m(t)/Mref的确定公式如下：可选地，所述第一估计值的修正公式如下：式中，用于反映负荷用户在不同时段对用电需求的迫切程度。可选地，所述Tb(j)周期的负荷率的计算公式如下：可选地，所述Tb(j)周期的电价m(Tb(j))计算公式如下：可选地，所述对利用电价模型预测控制策略未实现的期望负荷率进行控制，利用基于可调节和可中断负荷的负荷率预防校正策略进行控制包括以下步骤：当配电网负荷率大于负荷率预防控制启动的设定值时，启动基于可调节负荷的负荷率预防控制周期，在控制周期内，通过联立求解式十，进行基于概率计算的可调节负荷调节比例c(Tr(k))的计算，并向各签署负荷可调节协议用户发送调节其可调节负荷比例的指令；式中：ηr为负荷率预防控制启动的负荷率设定值；η(Tr(k))表示第k个负荷率预防控制周期的负荷率；Ri表示签署负荷可调节协议用户i的实际负荷调节量占其协议调节负荷总量的比例；f(Ri)为用正态分布N[c(Tr(k),σ2)]近似描述调节比例Ri的分布概率；n4为可调节负荷的用户数量；当负荷率预防控制大于负荷率的设定值时，按式十一计算负荷切除总量，并向所协议用户发送负荷切除指令，切除可中断负荷；式中：ηc为启动负荷率校正控制的负荷率设定值；η[Tc(l)]为第l个负荷率校正控制周期内的负荷率；n5为确定的进行负荷切除的用户数。本专利技术实施例提供的技术方案包括以下有益效果：本申请涉及的一种源荷协调控制方法，利用用电成本计算模型建立实现需求侧负荷用户差异化用电成本的供用电协议，使售电企业掌握需求侧的可调节和可切除负荷资源；采用基于期望负荷率滚动校正的电价模型预测控制策略调节配电网的负荷率；对利用电价模型预测控制策略未实现的期望负荷率控制，进一步利用基于可调节和可中断负荷的负荷率预防校正策略进行控制。采取以上几个步骤不仅能够使配电网利用电价和需求侧价格型负荷的电价响应实现并网分布式电源的高效消纳，而且能够通过负荷的动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种源荷协调控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：S1利用用电成本计算模型建立实现需求侧负荷用户差异化用电成本的供用电协议；S2采用基于期望负荷率滚动校正的电价模型预测控制策略调节配电网的负荷率；S3对利用电价模型预测控制策略未实现的期望负荷率进行控制，利用基于可调节和可中断负荷的负荷率预防校正策略进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种源荷协调控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：S1利用用电成本计算模型建立实现需求侧负荷用户差异化用电成本的供用电协议；S2采用基于期望负荷率滚动校正的电价模型预测控制策略调节配电网的负荷率；S3对利用电价模型预测控制策略未实现的期望负荷率进行控制，利用基于可调节和可中断负荷的负荷率预防校正策略进行控制。2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述用电成本计算模型如下：式中：Ci为电力用户i的用电成本；Cib为用户i按实时电价计算的用电成本；Cir为用户i从售电公司获得的补偿其响应负荷调节需求的收益或不响应调节需求的惩罚成本；Cic为用户i从售电公司获得的补偿其可中断负荷被切除的收益；αir和αic分别为售电公司是否对用户i进行差异化用电成本统计，等于1表示统计，等于0表示不统计；pi(t)为用户i的实时有功负荷；m(t)为实时电价；tbsj和tbej分别为第j个实时电价调节周期Tb(j)的首末时刻；trsk和trek分别为第k个负荷率预防控制周期Tr(k)的首末时刻；trsl和trel分别为第l个负荷率校正控制周期Tc(l)的首末时刻；n1、n2和n3分别为实时电价、负荷率预防和负荷率校正的控制周期个数，且n1≥n2、n1≥n3；βr和βc分别为用户响应负荷调节或切除需求的实时电价优惠权重；Pir为用户i与售电公司签订的最大可调节有功负荷；Pic为用户i与电力公司签订的最大可中断有功负荷；k(Tr(k))为配电网可调节负荷在第k个负荷率预防控制周期的调节比例；γi(Tr(k))为计算用户i可调节负荷在第k个负荷率预防控制周期获得的优惠或惩罚成本的权重。3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述用电成本计算模型中γi(Tr(k))的计算公式如下：若则有若则有式中：sgn(x)为符号函数，若x≥0，sgn(x)＝1，若x<0，sgn(x)＝–1。4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述采用基于期望负荷率滚动校正的电价模型预测控制策略调节配电网的负荷率包括以下步骤：在当前实时电价的调节周期Tb(j)内，结合Tb(j–1)周期的配电网负荷率计算Tb(j)周期的电价基于价格型负荷的电价响应特性，计算作用下的需求侧负荷调节量第一估计值修正需求侧负荷调节量第一估计值基于Tb(j)周期的需求侧负荷和分布式并网功率的值和结合计算的负荷需求对电价调节的响应量进行Tb(j)周期的负荷率计算；根据计算的负荷率和负荷率参考值ηexp的偏差，进行计算电价...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海，苏适，陈晓云，杨家全，张少全，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53