一种基于负荷聚类的异构资源集成调度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力系统需求侧管理技术领域，具体提供了一种基于负荷聚类的异构资源集成调度方法及装置，包括：基于负荷特性对负荷进行分类，得到聚合体；基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的可调容量限值；基于所述聚合体的可调容量限值和接收的上级调度指令进行电网调度。本发明专利技术提供的技术方案通过聚合体对应的聚合商对需求侧资源进行分区聚合与分布式管理来执行任务；并通过同层级间的横向协作与多层级间的纵向管理实现调控任务的高效完成，促进电网的安全稳定运行。促进电网的安全稳定运行。促进电网的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于负荷聚类的异构资源集成调度方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统需求侧管理
，具体涉及一种基于负荷聚类的异构资源集成调度方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，电力负荷增速显著高于电量增速，峰谷差持续增大，部分地区最高用电负荷屡次突破历史，创下新高。随着我国人民生活水平不断提升与大功率用电设备日益普及，需求侧负荷用电无序化造成季节性尖峰负荷问题日益突出，台区过载重载比例持续增大，季节性和区域性高峰供电紧张现象已成全国普遍问题。随着可再生能源的发电规模持续增大，其发电具有间歇性、不稳定性等特点，会对电网稳定性造成考验。由于用户侧包含大量具有调节潜力的负荷资源，比如电动汽车、储能装置、分布式电源及空调、电采暖等可调负荷，具有点多面广、种类繁多、容量较小等特点，聚合难度及调控难度大，但是若将其纳入电网常规调控范畴，将大幅提升电网调节能力。随着能源互联网的发展和消费革命的不断推进，清洁生产侧和电气化消费侧已成为我国能源系统的重要趋势和特点。如何提高需求侧资源的控制和利用，将是事关经济社会发展和人民群众根本利益的全球性战略问题。
[0003]考虑到需求侧资源异构、多样化、空间分散性和运营主体的多样化特征，如何将其融入能源互联网调度框架并实现快速响应是重要问题。目前需求侧资源的快速响应方式可分为两种：集中式控制和分布式控制方式。其中集中式控制具有可靠性高的优点，但存在投资成本高、通信延迟等问题。分布式控制响应速度快，但响应随机性高。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种基于负荷聚类的异构资源集成调度方法及装置。
[0005]第一方面，提供一种基于负荷聚类的异构资源集成调度方法，所述基于负荷聚类的异构资源集成调度方法包括：
[0006]基于负荷特性对负荷进行分类，得到聚合体；
[0007]基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的可调容量限值；
[0008]基于所述聚合体的可调容量限值和接收的上级调度指令进行电网调度。
[0009]优选的，所述负荷的类型包括下述中的至少一种：分为可削减负荷、可中断负荷、可转移负荷。
[0010]优选的，所述基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的可调容量限值，包括：
[0011]基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的动态功耗和稳定功率；
[0012]基于所述聚合体的动态功耗和稳定功率确定所述聚合体的可调容量限值。
[0013]进一步的，所述聚合体的动态功耗的计算式如下：
[0014][0015]上式中，P
D,j
为第j个聚合体的动态功耗，P
j
为第j个聚合体的平均用电功率，η
j
为第j个聚合体的用电负荷能效比，N
j
为第j个聚合体内负荷总数，Z
i,j
为第j个聚合体内负荷i的工作状态函数，Z
i,j
＝0表示负荷i处于冷却状态，Z
i,j
(t)＝1表示负荷i处于工作状态，J为聚合体总数。
[0016]进一步的，所述聚合体的稳定功率的计算式如下：
[0017][0018]上式中，P
Ds,j
为第j个聚合体的稳定功率，τ
on
为负荷的冷却时间，τ
off
为负荷的运行时间，其中，
[0019]进一步的，所述聚合体的可调容量限值的计算式如下：
[0020][0021][0022]上式中，为聚合体的可调容量下限值，为第j个聚合体的稳定功率下限值，为聚合体的可调容量上限值，为第j个聚合体的稳定功率上限值，P
Ds,j
为第j个聚合体的稳定功率，P
D,j
为第j个聚合体的动态功耗。
[0023]优选的，所述基于所述聚合体的可调容量限值和接收的上级调度指令进行电网调度，包括：
[0024]基于接收的上级调度指令向聚合体对应的聚合商分配调度任务；
[0025]基于所述聚合体的可调容量限值判断聚合体对应的聚合商是否能完成分配的调度任务，若是，则执行任务，任务完成后进入下一次的电网调度，否则，该聚合体对应的聚合商与其他聚合商协作完成该分配的调度任务，直至聚合体对应的聚合商分配调度任务完成。
[0026]进一步的，所述该聚合体对应的聚合商与其他聚合商协作完成该分配的调度任务，包括：
[0027]按下式确定其他聚合商l的协作容量：
[0028][0029]上式中，P
ta,l
为其他聚合商l的协作容量，ΔP
j
为该聚合体对应的聚合商需要其他聚合商协助完成的任务量，为其他聚合商l对应的聚合体的可调容量上限值，P
D,l
为其他聚合商l对应的聚合体的可调容量，为其他聚合商l对应的聚合体的可调容量下限
值。
[0030]第二方面，提供一种基于负荷聚类的异构资源集成调度装置，所述基于负荷聚类的异构资源集成调度装置包括：
[0031]聚类模块，用于基于负荷特性对负荷进行分类，得到聚合体；
[0032]确定模块，用于基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的可调容量限值；
[0033]调度模块，用于基于所述聚合体的可调容量限值和接收的上级调度指令进行电网调度。
[0034]优选的，所述负荷的类型包括下述中的至少一种：分为可削减负荷、可中断负荷、可转移负荷。
[0035]优选的，所述基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的可调容量限值，包括：
[0036]基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的动态功耗和稳定功率；
[0037]基于所述聚合体的动态功耗和稳定功率确定所述聚合体的可调容量限值。
[0038]进一步的，所述聚合体的动态功耗的计算式如下：
[0039][0040]上式中，P
D,j
为第j个聚合体的动态功耗，P
j
为第j个聚合体的平均用电功率，η
j
为第j个聚合体的用电负荷能效比，N
j
为第j个聚合体内负荷总数，Z
i,j
为第j个聚合体内负荷i的工作状态函数，Z
i,j
＝0表示负荷i处于冷却状态，Z
i,j
(t)＝1表示负荷i处于工作状态，J为聚合体总数。
[0041]进一步的，所述聚合体的稳定功率的计算式如下：
[0042][0043]上式中，P
Ds,j
为第j个聚合体的稳定功率，τ
on
为负荷的冷却时间，τ
off
为负荷的运行时间，其中，
[0044]进一步的，所述聚合体的可调容量限值的计算式如下：
[0045][0046][0047]上式中，为聚合体的可调容量下限值，为第j个聚合体的稳定功率下限值，为聚合体的可调容量上限值，为第j个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于负荷聚类的异构资源集成调度方法，其特征在于，所述方法包括：基于负荷特性对负荷进行分类，得到聚合体；基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的可调容量限值；基于所述聚合体的可调容量限值和接收的上级调度指令进行电网调度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负荷的类型包括下述中的至少一种：分为可削减负荷、可中断负荷、可转移负荷。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的可调容量限值，包括：基于所述聚合体内各负荷的工作状态确定所述聚合体的动态功耗和稳定功率；基于所述聚合体的动态功耗和稳定功率确定所述聚合体的可调容量限值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述聚合体的动态功耗的计算式如下：上式中，P
D,j
为第j个聚合体的动态功耗，P
j
为第j个聚合体的平均用电功率，η
j
为第j个聚合体的用电负荷能效比，N
j
为第j个聚合体内负荷总数，Z
i,j
为第j个聚合体内负荷i的工作状态函数，Z
i,j
＝0表示负荷i处于冷却状态，Z
i,j
(t)＝1表示负荷i处于工作状态，J为聚合体总数。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚合体的稳定功率的计算式如下：上式中，P
Ds,j
为第j个聚合体的稳定功率，τ
on
为负荷的冷却时间，τ
off
为负荷的运行时间，其中，6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述聚合体的可调容量限值的计算式如下：6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述聚合体的可调容量限值的计算式如下：上式中，为聚合体的可调容量下限值，为第j个聚合体的稳定功率下限值，为聚合体的可调容量上限值，为第j个聚合体的稳定功率上限值，P
Ds,j
为第j个聚合体的稳定功率，P
D,j
为第j个聚合体的动态功耗。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述聚合体的可调容量限值和接收的上级调度指令进行电网调度，包括：基于接收的上级调度指令向聚合体对应的聚合商分配调度任务；基于所述聚合体的可调容量限值判断聚合体对应的聚合商是否能完成分配的调度任务，若是，则执行任务，任务完成后进入下一次的电网调度，否则，该聚合体对应的聚合商与
其他聚合商协作完成该分配的调度任务，直至聚合体对应的聚合商分配调度任务完成。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述该聚合体对应的聚合商与其他聚合商协作完成该分配的调度任务，包括：按下式确定其他聚合商l的协作容量：上式中，P
ta,l
为其他聚合商l的协作容量，ΔP
j
为该聚合体对应的聚合商需要其他聚合商协助完成的任务量，为其他聚合商l对应的聚合体的可调容量上限值，P
D,l
为其他聚合商l对应的聚合体的可调容量，为其他聚合商l对应的聚合体的可调容量下限值。9.一种基于负荷聚类的异构资源集成调度装置，其特征在于，所述装置包括：聚类模块，用于基于负荷特性对负荷进行分类，得到聚合体；确定模块，用于基于所述聚合体内各负荷的工作状...

【专利技术属性】
技术研发人员：周颖，陈宋宋，龚桃荣，何胜，石坤，袁金斗，黄奇峰，李波，杨世海，杨春来，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司国网河北省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：