一种工业微电网需求响应优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工业微电网需求响应优化方法及装置，其中方法包括：基于用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率确定用户满意度指标；根据供电侧的运行成本、环境折算成本、启停成本、运维成本、与外网交换功率成本收益计算工业微电网的综合运行成本；根据用户满意度指标、综合运行成本以及各自的折算系数确定工业微电网的运行目标函数；基于随机机会约束规划理论，根据运行目标函数并结合工业微电网的约束条件优化用电侧不同负荷的负荷功率。结合综合运行成本和用户满意度指标为目标函数，计及系统约束条件建立优化模型，实现了在制定工业微电网需求侧管理方案和优化运行方案的同时，保证了用户的满意度。保证了用户的满意度。保证了用户的满意度。

【技术实现步骤摘要】
一种工业微电网需求响应优化方法及装置


[0001]本专利技术实施例涉及智能电网
，尤其涉及一种工业微电网需求响应优化方法及装置。

技术介绍

[0002]微电网(Micro
‑
Grid)是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统；微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的可靠供给，使传统电网向智能电网过渡。
[0003]目前，有较多的针对微电网优化运行优化模型，存在一些做法制定微电网运行计划时采用需求侧管理，也有部分研究对用户满意度提出评估模型；但在制定系统运行计划和需求侧管理计划时并未考虑对用户的影响，并未将用户满意度应用到微电网需求侧响应的运行优化当中，而且用户满意度指标建立方式通常因为考虑因素有限，不是很全面，无法充分激励和引导用户参与需求响应，降低了工业微电网的经济性和用户的满意度。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种工业微电网需求响应优化方法及装置，以实现在制定工业微电网需求侧管理方案和优化运行方案的同时，提高用户的满意度以及微电网的经济性。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种工业微电网需求响应优化方法，所述工业微电网包括供电侧和用电侧；工业微电网需求响应优化方法包括：
[0006]基于用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率确定用户满意度指标；
[0007]根据供电侧的运行成本、环境折算成本、启停成本、运维成本、与外网交换功率成本收益计算工业微电网的综合运行成本；
[0008]根据所述用户满意度指标、所述综合运行成本以及各自的折算系数确定工业微电网的运行目标函数；
[0009]基于随机机会约束规划理论，根据所述运行目标函数并结合工业微电网的约束条件优化用电侧不同负荷的负荷功率。
[0010]可选的，所述基于用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率确定用户满意度指标之前，还包括：
[0011]构建所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数；其中所述用电侧的负荷包括可平移负荷、可中断负荷和固定负荷；
[0012]根据所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数分别计算用户用电效益和用户平均购电价格。
[0013]可选的，所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数基于以下确定：
[0014][0015]其中，为所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率；为可平移负荷实施需求管理之后的负荷功率，为可中断负荷实施需求管理之后的负荷功率，为固定负荷实施需求管理之后的负荷功率；
[0016]对于可平移负荷，定义为从t1时段平移到t2时段的可平移负荷功率，则有平移后的t时段可平移负荷的负荷功率如下式所示：
[0017][0018]对于可中断负荷，若t时段发生了功率紧张并进行了可中断负荷功率为则有t时段可中断负荷的负荷功率如下式所示：
[0019][0020]对于固定负荷，t时段固定负荷的负荷功率如下式所示：
[0021][0022]其中，为可平移负荷实施需求管理之前的负荷功率，为可中断负荷实施需求管理之前的负荷功率，为固定负荷实施需求管理之前的负荷功率。
[0023]可选的，根据所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数计算用户用电效益基于以下确定：
[0024][0025]根据所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数计算用户平均购电价格基于以下确定：
[0026][0027]所述供电侧功率消纳率基于以下确定：
[0028][0029]其中，P
L,t
为所述工业微电网实施需求管理之前用电侧的总负荷功率；R1为用户用电效益，R2为用户平均购电价格，R3微电网风电消纳率；P
AB，t
为t时段风电机组弃风功率；P
WT，t
为风电机组在t时段出力。
[0030]可选的，所述基于用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率确定用户满意度指标，基于以下确定：
[0031]R＝λ1R1+λ2R2+λ3R3[0032]其中，R为用户满意度指标，λ1，λ2和λ3分别为用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率的权重系数。
[0033]可选的，所述工业微电网的供电侧包含分布式风电机组、火电机组和储能设备；
[0034]所述根据供电侧的运行成本、环境折算成本、启停成本、运维成本、与外网交换功率成本收益计算工业微电网的综合运行成本基于以下确定：
[0035]C＝C
G
+C
G，OM
+C
EN
+C
GRID
+C
DP
+C
SB，OM
[0036]其中，C
G
为火电机组运行成本，C
G，OM
为火电机组运行维护成本，C
EN
为火电机组环保折算成本收益，C
GRID
为火电机组与外网交换功率成本收益；C
DP
为储能设备的折旧成本，C
SB，OM
为储能设备的运行维护成本。
[0037]可选的，所述根据所述用户满意度指标、所述综合运行成本以及各自的折算系数确定工业微电网的运行目标函数，基于以下确定：
[0038]min F＝η1(C
G
+C
G，OM
+C
EN
+C
GRID
+C
DP
+C
SB，OM
)+η2R
[0039]式中：F为运行目标函数；η1和η2分别为综合运行成本和用户满意度指标在目标函数中的折算系数。
[0040]可选的，所述基于随机机会约束规划理论，根据所述运行目标函数并结合工业微电网的约束条件优化用电侧不同负荷的负荷功率包括：
[0041]基于风电出力的不确定性，根据随机机会约束规划理论将运行目标函数重新构建为如下所示的形式：
[0042][0043]其中，α为目标函数的置信度；为运行目标函数在置信度α下的乐观值；
[0044]在满足工业微电网的约束条件下，根据重新构建后的运行目标函数计算出实施需求管理之后的可平移负荷的负荷功率、可中断负荷的负荷功率和固定负荷的负荷功率。
[0045]可选的，所述工业微电网的约束条件包括：系统功率平衡约束条件、火电机组出力约束条件、风电机组运行约束条件、火电机组启停约束条件、储能运行约束条件和机组爬坡约束条件。
[0046]第二方面，本专利技术实施例提供了一种工业微电网需求响应优化装置，包括：
[0047]用户满意度指标确定模块，用于基于用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率确定用户满本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业微电网需求响应优化方法，其特征在于，所述工业微电网包括供电侧和用电侧；包括：基于用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率确定用户满意度指标；根据供电侧的运行成本、环境折算成本、启停成本、运维成本、与外网交换功率成本收益计算工业微电网的综合运行成本；根据所述用户满意度指标、所述综合运行成本以及各自的折算系数确定工业微电网的运行目标函数；基于随机机会约束规划理论，根据所述运行目标函数并结合工业微电网的约束条件优化用电侧不同负荷的负荷功率。2.根据权利要求1所述的工业微电网需求响应优化方法，其特征在于，所述基于用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率确定用户满意度指标之前，还包括：构建所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数；其中所述用电侧的负荷包括可平移负荷、可中断负荷和固定负荷；根据所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数分别计算用户用电效益和用户平均购电价格。3.根据权利要求2所述的工业微电网需求响应优化方法，其特征在于，所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数基于以下确定：其中，为所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率；为可平移负荷实施需求管理之后的负荷功率，为可中断负荷实施需求管理之后的负荷功率，为固定负荷实施需求管理之后的负荷功率；对于可平移负荷，定义为从t1时段平移到t2时段的可平移负荷功率，则有平移后的t时段可平移负荷的负荷功率如下式所示：对于可中断负荷，若t时段发生了功率紧张并进行了可中断负荷功率为则有t时段可中断负荷的负荷功率如下式所示：对于固定负荷，t时段固定负荷的负荷功率如下式所示：其中，为可平移负荷实施需求管理之前的负荷功率，为可中断负荷实施需求管理之前的负荷功率，为固定负荷实施需求管理之前的负荷功率。
4.根据权利要求3所述的工业微电网需求响应优化方法，其特征在于，根据所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数计算用户用电效益基于以下确定：根据所述工业微电网实施需求管理之后用电侧的总负荷功率函数计算用户平均购电价格基于以下确定：所述供电侧功率消纳率基于以下确定：其中，P
L,t
为所述工业微电网实施需求管理之前用电侧的总负荷功率；R1为用户用电效益，R2为用户平均购电价格，R3微电网风电消纳率；P
AB,t
为t时段风电机组弃风功率；P
WT,t
为风电机组在t时段出力。5.根据权利要求4所述的工业微电网需求响应优化方法，其特征在于，所述基于用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率确定用户满意度指标，基于以下确定：R＝λ1R1+λ2R2+λ3R3其中，R为用户满意度指标，λ1，λ2和λ3分别为用户用电效益、用户平均购电价格及供电侧功率消纳率的权重系数。6.根据权利要求5所述的工业微电网需求响应优化方法，其特征在于，所述工业微电网的供电侧包含分布式风电机组、火电机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：何干龙，陈盛燃，罗旭恒，魏志文，谢培正，邢宝元，张强，赵树宏，孔慧超，黄学劲，陈喆，张育宾，余江盛，何旭文，罗煜，王文钟，李俊辉，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：