一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法技术

本发明专利技术公开了一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法，包括以下步骤：首先建立多元协同的优化控制模型，包括分析电网中发电侧发电设备特性，得到在典型日各电源各时段出力情况；分析需求侧响应进行特性，建立需求侧响应调度模型以实现电网供需双方的协调调度与有效互动；分析储能单元特性建立模型分析电网侧约束量；基于上述控制模型建立基于MOPSO的协同优化控制方法，建立目标函数，多目标优化模型；源网荷储协同优化调度问题通过MOPSO进行高效求解，通过设定非劣解集的更新策略，较好的保证多目标优化调度实现的可行性。本发明专利技术的优点是：以合理调度源网荷储多种资源，提高电网运行的经济性。高电网运行的经济性。高电网运行的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法


[0001]本专利技术涉及电力系统优化调度控制领域，具体涉及一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法。

技术介绍

[0002]传统的电力系统运行过程中，一般将用户的用电负荷视为随机不可控的，此时的电力系统为单侧随机系统。然而随着可再生能源发电的大规模建成、投产，受到可再生能源发电的随机性、间歇性影响，由以往的单侧随机系统转变为双侧随机系统，不仅严重影响电力系统的安全稳定运行，还会降低系统的整体经济效率，解决当前电力系统的双侧随机问题，需要充分调用电力系统的各方面资源，形成一套包括电源、电网、负荷、储能等元素在内的多元协同优化控制方法是目前的研究热点。
[0003]以智能电网技术为技术支撑，在发电侧将可再生能源发电与可调控发电资源形成相对可控的机组优化组合；通过合理的电价机制、激励机制充分调用需求侧资源，结合有良好发展势头的储能技术，实现源网荷储之间的协调优化，引导用户负荷主动追踪发电出力，不仅起到削峰填谷的作用，并且可以实现系统供需双侧的协调匹配。
[0004]PSO算法是智能计算领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S11、分析电网中发电侧发电设备特性，获取可再生能源风电和光伏发电以及不可再生能源的典型发电功率特性，得到在典型日各电源各时段出力情况：S12、分析需求侧响应进行特性，建立需求侧响应调度模型以实现电网供需双方的协调调度与有效互动；S13、分析储能单元特性建立模型，为建立优化控制模型打下基础；S14、分析电网侧约束量，综合考虑源网荷储之间的协调互动特性；S15、根据S11至S14步骤建立多元协同的优化控制模型；S20、基于S15的优化控制模型，建立基于MOPSO的协同优化控制方法，具体如下：S21、建立目标函数，以运维成本、柔性负荷调度补偿成本和环境成本之和为综合运行成本最小作为优化目标函数之一，以购售电成本最小作为目标函数之二，多目标优化模型；S22、源网荷储协同优化调度问题通过MOPSO进行高效求解，该方法通过各个粒子之间的信息交互，使其每一次的运动速度受到之前运动状态参数的影响，较好地协调了群体和粒子自身的关系，使粒子能够灵活地在空间中寻找解的位置，通过设定非劣解集的更新策略，较好的保证多目标优化调度实现的可行性。2.如权利要求1所述的一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法，其特征在于：所述步骤S11中需要首先对发电侧发电设备出力功率进行获取，主要包括微型燃气轮机、光伏、风机、燃料电池典型日出力功率值分别为P
MT
,P
PV
,P
WT
,P
FC
，具体形式如下：式中，P
MTmin
、P
MTmax
分别表示微型燃气轮机出力上下限，P
FCmin
、P
FCmax
分别表示燃料电池出力上下限。3.如权利要求1所述的一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法，其特征在于：所述步骤S12需对需求侧响应进行特性分析：需求侧响应在基于电价方面采用基于负荷预测的扩展实时电价，即在某个合理且较短周期内电价相对稳定，根据电网负荷情况动态调整电价，具体形式如下：C
t
＝h(t,η
t
)C
t
(i)＝{C1,C2,C3,
…
,C
i
,
…
,C
22
，C
23
，C
24
}式中，η
t
表示t时段的电网负荷率，C
t
表示t时段的电价，C
t
(i)表示一天之内精度为一小时的实时电价集合；基于激励的需求侧响应考虑可中断负荷与可削减负荷，根据合同和用户满意度建立可中断负荷模型，具体形式如下：
式中，ΔP
CL
表示计划中断量，ΔP
CLmin
,ΔP
CLmax
表示可中断容量上下限，δ
t
表示负荷中断信号，1表示中断负荷命令，0表示继续用电；tcut
max
,toff
min
表示中断最长时间，两次中断间隔最小时间，表示最大中断次数，Ω
t
表示一天内进行可中断负荷调节的时间集合；可削减负荷模型，具体形式如下：式中，ΔP
DL
表示计划削减量，ΔP
DLmin
，ΔP
DLmax
分别表示可削减容量上下限，T为调度阶段的时段总数，x
t
为负荷削减信号，1表示削减负荷命令，0表示继续用电，N
max
表示T时段内最大削减次数，R
DL
表示负荷允许的最大变化速率，t
on
表示最小连续调用时间，t
off
表示最小调用间隔时间。4.如权利要求1所述的一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法，其特征在于：所述步骤S13对储能侧进行特性分析，具体形式如下：SOC
min
≤SOC≤SOC
max
式中，SOC(t)表示t时刻的荷电状态；P
cha
(t)、P
dis
(t)表示t时刻的充电、放电功率；ΔT表示充放电过程的持续时间；η
in
、η
out
分别表示储能的充电和放电的效率，SOC
min
、SOC
max
分别表示储能单元的最小最大荷电状态。5.如权利要求1所述的一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法，其特征在于：所述步骤S14对电网侧约束量进行分析，对系统的潮流功率进行约束，同时主动配电网与上级电网的联络线单位时间内能承载的功率有限，需要满足其容量约束，具体形式如下：
式中，为t时刻节点i的联络线注入有功功率和无功功率；为t时刻节点i的联络线注入有功功率和无功功率；为分布式电源的输出有功功率和无功功率；为有功负荷和无功负荷；为节点i、j之间的电压相角之差；V
i
(t)，V
j
(t)为节点i、j的电压幅值，G
ij
，B
ij
分别为支路...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙景钌，张仁敏，赵寿生，林国松，周泰斌，奚洪磊，俞凯，胡长洪，陈梦翔，项烨鋆，赵碚，刘津源，施正钗，薛大立，陆千毅，孔凡坊，刘曦，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：