一种面向需求响应的温控负荷联合控制方法及系统技术方案

一种面向需求响应的温控负荷联合控制方法及系统，包括获取调控需求功率及调控时段、温控负荷及负荷群的工作功率、历史使用数据；按照各负荷群中温控负荷的工作功率平均值升序确定各负荷群参与调控的顺序；由各负荷群中各温控负荷的工作功率及历史使用数据结合波动功率计算式计算得到的各温控负荷在调控时段的波动功率确定各负荷群中各温控负荷参与调控的顺序；进而将各负荷群在调控时段的总工作功率依次输入到预先构建的功率差额最小化目标函数中求解后利用得到的功率差额和预先设定的优化阈值确定最优调控方案；其中，功率差额最小化目标函数是根据需求功率与各负荷群的总工作功率间的差额构建的。本发明专利技术针对调控需求利用温控负荷进行精准调控。控需求利用温控负荷进行精准调控。控需求利用温控负荷进行精准调控。

【技术实现步骤摘要】
一种面向需求响应的温控负荷联合控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及负荷参与新能源出力调控的应用
，具体涉及一种面向需求响应的温控负荷联合控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着智能电网建设的推进和需求响应技术的发展，越来越多的用户负荷可以参与到系统响应中来，用户负荷的异构性与数量庞大的特点使得用户负荷能够保证用户用电需求的基础上参与电网的需求响应。然而，传统的基于电价的响应模式和集中式DLC方式，都受到一定程度上的发展限制。
[0003]在有聚合商参与的双层调度模型中，宏观层包含电网调度中心和聚合商，微观层包含聚合商与用户，聚合商的分布式DLC需求响应方式极大地发挥了用户负荷参与响应的潜力，提高了用户响应积极性。
[0004]在以往的调控过程中，聚合商因对负荷使用行为等性质不明确，制定的调控方案缺乏合理性，对部分用户造成了用电利益损害，同时导致面向需求响应的负荷调控过程中会出现负荷参与调控后的长时间闲置导致的负荷能量散失以及会出现过调和欠调的情况。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的面向需求响应的温控负荷在调控过程中会出现负荷参与调控后的长时间闲置导致的负荷能量散失以及会出现过调和欠调的情况，本专利技术提供一种面向需求响应的温控负荷联合控制方法，包括：
[0006]获取调控需求功率及对应的调控时段、可参与调控的温控负荷及对应的负荷群的工作功率及历史使用数据；
[0007]按照各负荷群中温控负荷的工作功率的平均值升序确定各负荷群参与调控的顺序；
[0008]将所述各负荷群中各温控负荷的工作功率及历史使用数据输入到波动功率计算式计算各温控负荷在所述调控时段的波动功率，并以各温控负荷在所述调控时段的波动功率的降序确定各负荷群中各温控负荷参与调控的顺序；
[0009]按照所述各负荷群及各负荷群中各温控负荷参与调控的顺序，将各负荷群在所述调控时段的温控负荷的总工作功率依次输入到预先构建的功率差额最小化目标函数中求解得到功率差额，并基于所述功率差额和预先设定的优化阈值确定最优调控方案；
[0010]其中，所述功率差额最小化目标函数是根据所述需求功率与所述各负荷群的总工作功率之间的差额构建的。
[0011]优选的，所述按照所述各负荷群及各负荷群中各温控负荷参与调控的顺序，将各负荷群在所述调控时段的温控负荷的总工作功率依次输入到预先构建的功率差额最小化目标函数中求解得到功率差额，并基于所述功率差额和预先设定的优化阈值确定最优调控方案，包括：
[0012]S1利用所述功率差额最小化目标函数计算所述需求功率与所述负荷群的总工作功率间的差额，若所述负荷群的总工作功率小于等于0，则进入S4，否则进入S2；
[0013]S2若所述差额小于等于所述设定的优化阈值，则进入S5，否则执行S3；
[0014]S3判断所述差额是否小于所述负荷群的最小温控负荷的工作功率，若小于，则直接按照所述调控顺序将下一个负荷群作为所述负荷群，执行S1，否则将所述差额、设定的优化阈值及所述负荷群对应的总工作功率、初始化的调控因子输入到调控因子调节计算式中，得到调整后的调控因子输入到最大可控功率计算式计算调整后的最大可控功率后执行S1；
[0015]S4计算所述所有负荷群的总工作功率之和与所述调控需求功率之间的差额，利用常规发电机组填补所述差额，直至差额小于所述优化阈值，执行S5；
[0016]S5利用所述差额小于所述设定优化阈值时的总工作功率之和作为最优调控方案。
[0017]优选的，所述功率差额最小化目标函数是以所述需求功率与所述各负荷群的总工作功率之间的差额最小化为目标，以所述各负荷群的最大可控功率为约束条件构建的。
[0018]优选的，所述功率差额最小化目标函数，按下式确定：
[0019][0020]式中，f1为功率差额最小化目标函数，为在调控时段t时调控需求功率，在调控时段t时第i个负荷群的总工作功率；
[0021]其中，所述在调控时段t第i个负荷群的总工作功率按下式计算：
[0022][0023]式中，w
i,j
为第i个负荷群中第j个温控负荷的工作功率，为第i个负荷群的温控负荷在调控因子为初始化的调控因子时最大可控的数量。
[0024]优选的，所述约束条件，按下式确定：
[0025][0026]式中，为在调控时段t时第i个负荷群的最大可控功率；
[0027]其中，所述在调控时段t时第i个负荷群的最大可控功率按下式计算：
[0028][0029]式中，为在调控时段t时第i个负荷群中第j个温控负荷的期望功率，α
i
为初始化的调控因子，M
i
为第i个负荷群中温控负荷的数量。
[0030]优选的，所述调控因子调节计算式，如下式所示：
[0031][0032]式中，α
i,b
为调整后的调控因子，S为设定的优化阈值，为第i个负荷群的温控负荷在调控因子为调整后的调控因子时最大可控的数量。
[0033]优选的，所述波动功率计算式，如下式所示：
[0034][0035]式中，为在调控时段t时第i个负荷群中第j个温控负荷的波动功率，z
t
为第i个负荷群中的第j个温控负荷在历史的t时段时的所有开关状态，为第i个负荷群中第j个温控负荷在历史t时段时的使用概率。
[0036]优选的，所述优化阈值是按照电力系统的备用容量确定的。
[0037]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种面向需求响应的温控负荷联合控制系统，包括：
[0038]获取模块，用于获取调控需求功率及对应的调控时段、可参与调控的温控负荷及对应的负荷群的工作功率及历史使用数据；
[0039]负荷群调控顺序确定模块，用于按照各负荷群中温控负荷的工作功率的平均值升序确定各负荷群参与调控的顺序；
[0040]温控负荷调控顺序确定模块，用于将所述各负荷群中各温控负荷的工作功率及历史使用数据输入到波动功率计算式计算各温控负荷在所述调控时段的波动功率，并以各温控负荷在所述调控时段的波动功率的降序确定各负荷群中各温控负荷参与调控的顺序；
[0041]调控方案确定模块，用于按照所述各负荷群及各负荷群中各温控负荷参与调控的顺序，将各负荷群在所述调控时段的温控负荷的总工作功率依次输入到预先构建的功率差额最小化目标函数中求解得到功率差额，并基于所述功率差额和预先设定的优化阈值确定最优调控方案；
[0042]其中，所述功率差额最小化目标函数是根据所述需求功率与所述各负荷群的总工作功率之间的差额构建的。
[0043]优选的，所述负荷群调控顺序确定模块包括：平均值计算子模块和排序子模块；
[0044]所述平均值计算子模块，用于将各负荷群中温控负荷的工作功率与各负荷群中温控负荷之和的比值作为各负荷群中温控负荷的工作功率的平均值，并对所述平均值进行降序排序；
[0045]所述排序子模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向需求响应的温控负荷联合控制方法，其特征在于，包括：获取调控需求功率及对应的调控时段、可参与调控的温控负荷及对应的负荷群的工作功率及历史使用数据；按照各负荷群中温控负荷的工作功率的平均值升序确定各负荷群参与调控的顺序；将所述各负荷群中各温控负荷的工作功率及历史使用数据输入到波动功率计算式计算各温控负荷在所述调控时段的波动功率，并以各温控负荷在所述调控时段的波动功率的降序确定各负荷群中各温控负荷参与调控的顺序；按照所述各负荷群及各负荷群中各温控负荷参与调控的顺序，将各负荷群在所述调控时段的温控负荷的总工作功率依次输入到预先构建的功率差额最小化目标函数中求解得到功率差额，并基于所述功率差额和预先设定的优化阈值确定最优调控方案；其中，所述功率差额最小化目标函数是根据所述需求功率与所述各负荷群的总工作功率之间的差额构建的。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述按照所述各负荷群及各负荷群中各温控负荷参与调控的顺序，将各负荷群在所述调控时段的温控负荷的总工作功率依次输入到预先构建的功率差额最小化目标函数中求解得到功率差额，并基于所述功率差额和预先设定的优化阈值确定最优调控方案，包括：S1利用所述功率差额最小化目标函数计算所述需求功率与所述各负荷群的总工作功率间的差额，若所述负荷群的总工作功率小于等于0，则进入S4，否则进入S2；S2若所述差额小于等于所述设定的优化阈值，则进入S5，否则执行S3；S3判断所述差额是否小于所述负荷群的最小温控负荷的工作功率，若小于，则直接按照所述调控顺序将下一负荷群作为所述负荷群，执行S1，否则将所述差额、设定的优化阈值及所述负荷群对应的总工作功率、初始化的调控因子输入到调控因子调节计算式中，得到调整后的调控因子输入到最大可控功率计算式计算调整后的最大可控功率后执行S1；S4计算所述所有负荷群的总工作功率之和与所述调控需求功率之间的差额，利用常规发电机组填补所述差额，直至差额小于所述优化阈值，执行S5；S5利用所述差额小于所述设定优化阈值时的总工作功率之和作为最优调控方案。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述功率差额最小化目标函数是以所述需求功率与所述各负荷群的总工作功率之间的差额最小化为目标，以所述各负荷群的最大可控功率为约束条件构建的。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述功率差额最小化目标函数，按下式确定：式中，f1为功率差额最小化目标函数，为在调控时段t时调控需求功率，在调控时段t时第i个负荷群的总工作功率；其中，所述在调控时段t第i个负荷群的总工作功率按下式计算：式中，w
i,j
为第i个负荷群中第j个温控负荷的工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：周春雷，董新微，文玲锋，贾崟，季良，王婷，张壁君，刘文涛，李俊妮，陈润东，王移兵，
申请(专利权)人：国家电网有限公司大数据中心，
类型：发明
国别省市：