【技术实现步骤摘要】
考虑电网调峰需求的工业园区主动配电系统调度优化方法
本专利技术涉及主动配电系统优化调度领域，具体来说是在考虑源荷双侧随机性情况下的一种考虑电网调峰需求的工业园区主动配电系统调度优化方法。
技术介绍
随着新能源渗透率和可控负荷规模的日益增加，电网调峰形势愈加严峻，配电网的分布式特性愈专利技术显，传统配电网逐渐演变成为调度资源丰富的、可对分布式发电、柔性负荷和储能三者进行主动控制和主动管理的主动配电系统。有效利用主动配电系统内分布式能源和负荷间的互动，一方面可以实现系统自身安全经济运行，另一方面用来解决电网调峰需求，增强电力系统的可靠性和可控性。因此，对主动配电系统的优化调度问题进行深入研究，具有重要的理论意义和应用价值。现有的主动配电系统优化调度方法主要分为两类，一类是在不考虑新能源出力和负荷需求随机性情况下，通过遗传算法、生物地理学优化算法、粒子群算法等优化算法对主动配电系统的优化调度问题进行策略求解，但新能源出力及负荷需求的不确定性是普遍存在且不可避免的，当实际值与日前预测值相差较大时，若以日前预测值确定的优化控制策略为基准值，将难以保证主动配电系统的长期安全经...
【技术保护点】
1.一种考虑电网调峰需求的工业园区主动配电系统调度优化方法，所述工业园区主动配电系统包括光伏发电单元PV、全钒液流电池储能系统VRB和工业负荷，所述工业负荷包括刚性负荷和柔性负荷，所述柔性负荷包括可削减负荷、可转移负荷和可平移负荷；其特征是，所述工业园区主动配电系统调度优化方法是按如下步骤进行：步骤1：将所述光伏发电单元PV、全钒液流电池储能系统VRB及工业负荷作为参与考虑电网调峰需求的工业园区主动配电系统调度单元；步骤2：针对所述工业园区主动配电系统，预测获得在调度日内任意时刻t下各类功率预测值；所述各类功率预测值是指光伏出力、电网调峰需求、刚性负荷需求、可削减负荷需求、...
【技术特征摘要】
1.一种考虑电网调峰需求的工业园区主动配电系统调度优化方法，所述工业园区主动配电系统包括光伏发电单元PV、全钒液流电池储能系统VRB和工业负荷，所述工业负荷包括刚性负荷和柔性负荷，所述柔性负荷包括可削减负荷、可转移负荷和可平移负荷；其特征是，所述工业园区主动配电系统调度优化方法是按如下步骤进行：步骤1：将所述光伏发电单元PV、全钒液流电池储能系统VRB及工业负荷作为参与考虑电网调峰需求的工业园区主动配电系统调度单元；步骤2：针对所述工业园区主动配电系统，预测获得在调度日内任意时刻t下各类功率预测值；所述各类功率预测值是指光伏出力、电网调峰需求、刚性负荷需求、可削减负荷需求、可转移负荷需求以及可平移负荷需求的预测值，其一一对应为和步骤3：按如下方式对不确定性随机变量动态变化过程建模：步骤3.1、建立光伏出力不确定性模型：将光伏出力在时刻t相对于预测值的随机波动范围确定为并将随机波动范围离散为2Npv+1个等级，建立由式(1)所表征的光伏出力不确定性模型：式(1)中，为t时刻下实际光伏出力；为t时刻下光伏出力随机波动等级，为t时刻下光伏出力随机波动的最小单位；步骤3.2、建立电网调峰需求不确定性模型：将电网调峰需求在时刻t相对于预测值的随机波动范围确定为并将随机波动范围离散为2Npeak+1个等级，建立由式(2)所表征的电网调峰需求不确定性模型：式(2)中，为t时刻下实际电网调峰需求；为t时刻下电网调峰需求随机波动等级，为t时刻下电网调峰需求随机波动的最小单位；步骤3.3、建立工业负荷需求不确定性模型：将刚性负荷需求在时刻t相对于预测值的随机波动范围确定为并将随机波动范围离散为2Nrl+1个等级；将可削减负荷需求在时刻t相对于预测值的随机波动范围确定为并将随机波动范围离散为2Ncu+1个等级；将可转移负荷需求在时刻t相对于预测值的随机波动范围确定为并将随机波动范围离散为2Nsh+1个等级；将可平移负荷需求在时刻t相对于预测值的随机波动范围确定为并将随机波动范围离散为2Nhs+1个等级；建立由式(3)所表征的工业负荷需求不确定性模型；和分别为t时刻下实际刚性负荷需求和刚性负荷需求随机波动的最小单位，为t时刻下刚性负荷需求随机波动等级，和分别为t时刻下实际可削减负荷需求和可削减负荷需求随机波动的最小单位，为t时刻下可削减负荷需求随机波动等级，和分别为t时刻下实际可转移负荷需求和可转移负荷需求随机波动的最小单位，为t时刻下可转移负荷需求随机波动等级，和分别为t时刻下实际可平移负荷需求和可平移负荷需求随机波动的最小单位，为t时刻下可平移负荷需求随机波动等级，将所述光伏出力随机波动等级电网调峰需求随机波动等级刚性负荷需求随机波动等级可削减负荷需求随机波动等级可转移负荷需求随机波动等级以及可平移负荷需求随机波动等级随时间的动态变化过程分别描述为连续马尔可夫过程，令各项随机波动等级的变化服从各自概率矩阵的马尔可夫链；步骤4：按如下方式对所述柔性负荷动态调整过程建模：将所述工业园区主动配电系统调度日全天时长T等分为0～K共K+1个时段，时段k为：k∈{0,1,…,K}；根据所述工业园区主动配电系统内各类柔性负荷不同的响应特性，按如下方式获得各时段内各类柔性负荷的动态调整方案：将各时段k内可削减负荷削减量占比离散为个等级，则时段k内可削减负荷的削减动作等级为：将各时段k内实际可转移负荷转移量占比离散为个等级，则时段k内可转移负荷的转移动作等级为：将各时段k内实际可平移负荷平移量占比离散为两个等级，则时段k内可平移负荷的平移动作等级为：以表征为不平移动作，以表征为平移动作；步骤5：按如下方式对所述全钒液流电池储能系统VRB充放电过程建模：建立如式(4)所表征的反映VRB储能装置充放电特性的非线性数学模型；式(4)中，Ud、Uc和Ce分别为储能装置外部端电压、电容电压和电极电容；Id和Ip分别为充放电电流和泵损电流；V1和N分别为电池标准电极电势和电堆串联单体电池的个数；T和F分别为温度和法拉第常数；CN和SOC分别为电池额定容量和电池荷电状态；R1和R2均为等效电池内阻；Rf和R分别为寄生损耗和气体常数；利用所述非线性数学模型获得基于三段式安全充放电方式下VRB储能装置在时刻t下的荷电状态以及所对应的充放电功率将VRB储能装置充放电过程剩余容量动态变化最大范围离散为0～Nvrb共Nvrb+1个状态等级，则时刻t下VRB储能装置剩余容量状态等级为：将时段k内各状态下VRB储能装置的充放电动作等级记为：以表征为充电动作，以表征为闲置，以表征为放电动作；所述三段式安全充放电方式是指：以电池荷电状态SOC和端电压Ud作为安全充放电切换控制策略约束条件，采用先恒流、再恒压，最后为涓流的三段式充放电充电方式；步骤6：以应对电网调峰需求和降低系统日运行代价为系统调度优化目标，在满足系统实际运行过程中的各项相关约束条件下，将考虑电网调峰需求的工业园区主动配电系统动态调度优化问题建立成相应的DTMDP模型：步骤6.1、确定所述DTMDP模型的系统状态空间及行动集：将所述时段k定义为决策周期k；并将决策周期k的起始时刻定义为决...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐昊，刘畅，余璟，汤必强，许丹，杨明，吕凯，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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