一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，提供抽象的综合聚合模型，模型一侧对接各种类型的负荷，整合负荷共性、忽略负荷异性；另一侧对接电力网络，直接展现出所需应用场景下的聚合负荷属性以及需求响应特性，如响应容量、响应时间、响应速度，需求响应通过掌握和分析系统的负荷构成，可以引导电力用户选择合理的用电时间，或采用合理的蓄能方式，达到移峰填谷的作用，可以应用聚类分析进行负荷特性研究，利用动态聚合体不断对系统频率变化进行动态修正，为电力系统安全稳定运行提供切实有效的帮助，具有良好的应用前景。

A dynamic aggregation modeling and participation in frequency modulation considering load volatility

The invention discloses a method of modeling and aggregation in frequency considering dynamic load fluctuation, provide comprehensive Abstract aggregation model, model side docking of various types of load, load characteristics, load integration ignore the opposite sex; the other side docking power network, directly reflects the desired application scenarios of the load properties and demand response characteristics of polymerization such as, response capacity, response time, response speed, demand response by mastering and analyzing system load structure, can guide users to choose reasonable power the power of the time, or use a reasonable storage mode, achieve the peak effect, can be applied to clustering analysis on load characteristics, continuous dynamic modification on the change of system frequency by using dynamic polymers that provide effective help for the safe and stable operation of power system, should be good Use the prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法
本专利技术涉及智能电网需求响应
，具体涉及一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法。
技术介绍
应用需求响应技术是智能电网的核心技术之一，应用需求响应技术可以充分挖掘负荷侧资源，实现资源的综合应用。目前，中小型电力用户中存在相当数量的潜在需求响应资源未被开发，典型的负荷调节资源包括空调、冰箱、电动汽车、储能和蓄能等。这些负荷种类众多，单个器件耗电量小，如单台空调夏季制冷电功率不超过5kWh。面对群体越来越庞大，用电越来越灵活的电力用户，在实施需求侧响应措施前，没有必要也不可能对每个用户都一一去建模研究，而是可以通过聚类的方法，将它们与已经确认的典型用户类别相比较，以此类推出它们的负荷特性，从而辅助需求响应项目的实施，大大提高工作效率。对于电力系统而言，中小型电力用户的负荷资源调度困难，负荷特性杂乱，为了协调利用这些可控资源，需要对之进行聚合和管理。有必要寻找一种抽象的综合聚合模型，模型一侧对接各种类型的负荷，整合负荷共性、忽略负荷异性；另一侧对接电力网络，直接展现出所需应用场景下的聚合负荷属性以及需求响应特性，如响应容量、响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(A)，基于小型柔性负荷所属行业类别、互动性、可控性、随机性的特性，形成柔性负荷通用识别模型；步骤(B)，基于小型柔性负荷响应时间、响应速度、响应容量的需求响应特性，形成柔性负荷需求响应模型；步骤(C)，基于外界环境对负荷聚合的影响要素，形成需求响应环境识别模型；步骤(D)，考虑不同目标线对于柔性负荷的动态聚合要求，建立柔性负荷共性聚合方法；步骤(E)，基于不同的聚合目标所形成的聚合整体，形成柔性负荷聚合体综合模型；步骤(F)，考虑聚合体参与电力系统辅助服务要求，形成聚合体响应容量约束条件；步骤(G)，考虑聚合体参与...

【技术特征摘要】
1.一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(A)，基于小型柔性负荷所属行业类别、互动性、可控性、随机性的特性，形成柔性负荷通用识别模型；步骤(B)，基于小型柔性负荷响应时间、响应速度、响应容量的需求响应特性，形成柔性负荷需求响应模型；步骤(C)，基于外界环境对负荷聚合的影响要素，形成需求响应环境识别模型；步骤(D)，考虑不同目标线对于柔性负荷的动态聚合要求，建立柔性负荷共性聚合方法；步骤(E)，基于不同的聚合目标所形成的聚合整体，形成柔性负荷聚合体综合模型；步骤(F)，考虑聚合体参与电力系统辅助服务要求，形成聚合体响应容量约束条件；步骤(G)，考虑聚合体参与平抑分布式电源的出力要求，形成聚合体调节指标要求；步骤(H)，基于聚合体具备的快速响应特性，形成柔性负荷动态聚合模型参与系统调频方法。2.根据权利要求1所述的一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，其特征在于：步骤(A)，形成柔性负荷通用识别模型，如公式(1)和公式(2)所示，Load＝{loadi|1≤i≤I}(1)loadi＝(Num(t)，YD，YC，YS，YT)(2)其中，Load是各种小型柔性负荷的集合；loadi代表第i类小型柔性负荷；I为辖区内小型负荷总数；Num(t)是负荷t时刻的数目；YD代表负荷互动性，YD为1时负荷表现为双向互动，YD为0时负荷表现为单向；YC代表负荷可控性，YC为1时负荷表现为可控制，YC为0时负荷表现为不可控制；YS代表负荷随机性，YS为1时负荷表现为随机性，YS为0时负荷表现为确定性；YT代表负荷行业类型，YT为1时负荷为工业负荷，YT为2时为商业负荷，YT为3时负荷为居民负荷，YT为4时为其它负荷。3.根据权利要求1所述的一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，其特征在于：步骤(B)，形成柔性负荷需求响应模型，如公式(3)和公式(4)所示，loadi＝{lj|1≤j≤J}(3)lj＝(PN，f(t)，g(t)，T)(4)其中，lj为i类可控负荷loadi中的单个模型j，J为可控负荷loadi中模型总数，PN为该负荷额定容量；f(t)为该负荷的调控特性曲线；g(t)为该负荷的负荷特性曲线；T是该负荷的最快响应时间。4.根据权利要求1所述的一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，其特征在于：步骤(C)，形成需求响应环境识别模型，如公式(5)和公式(6)所示，Environ＝{environh|1≤h≤H}(6)environh＝(Temp(t)，Hum(t)，I，XC)(7)其中，Environ为辖区内需求响应负荷所处环境的集合；environh为h型环境类别，辖区内共H种环境类别；Temp(t)是该种环境environj下的外部温度；Hum(t)是该种环境下的湿度；I标明工作日的划分，I＝0为非工作日，I＝1为工作日；XC为该环境下对于需求响应的响应能力，划分为1，2，3，依次表明微弱响应，中等响应，完全响应。5.根据权利要求1所述的一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，其特征在于：步骤(D)，考虑不同目标线对于柔性负荷的动态聚合要求，建立柔性负荷共性聚合方法，包括以下步骤，(D1)，从n个柔性负荷中任选k个对象作为初始中心；(D2)，根据初始中心与聚类中心的相似度，所述相似度为欧氏距离，将其分配给与其最相似的聚类中心聚类；(D3)，以均值重新计算所获新类的聚类中心，不断重复这一过程直到标准差测度函数收敛，根据应用场景的不同，选择的K-means标准测度函数也不同，如公式(7)所示，其中，E为样本与聚类中心均方差之和；p为代表对象的空间中的一个点；mi为聚类Ci均值；(D4)，基于时间尺度的样本与聚类中心均方差之和Et，如公式(8)所示，

【专利技术属性】
技术研发人员：崔高颖，范洁，杨斌，陈霄，高赐威，曹晓峻，周玉，易永仙，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，国网江苏省电力公司，东南大学，中国电力科学研究院，江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32