构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法，包括：基于储能设备的荷电状态与充放电功率的关系，计算储能设备的荷电状态；基于用户的用电需求弹性，确定需求侧响应的不确定性约束；基于不确定性约束，分别计算实施不同需求响应策略下的用户负荷变化量；结合储能设备的荷电状态和用户负荷变化量，以电力系统的运行成本最小化、规划成本最小化和污染排放最小化为目标，生成电力系统的目标函数；至少基于不确定性约束，确定约束条件；结合目标函数和所确定的约束条件，得到规划模型。本发明专利技术一并公开了相应的规划方法及系统。通过本发明专利技术的方法，能够为电力系统提供可靠的电源组合的规划结果。提供可靠的电源组合的规划结果。提供可靠的电源组合的规划结果。

【技术实现步骤摘要】
构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法


[0001]本专利技术涉及能源电力
，更具体地，涉及构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法、以及针对电力系统的源网荷储协调规划方法。

技术介绍

[0002]随着能源革命深入推进，能源高质量发展要求更加突出。一方面，电力系统供需格局将发生深刻变化，电力系统能源供给安全及优化调度仍面临多重挑战。开展需求响应正在成为电力系统优化规划和调度运行中的重要前进方向。另一方面，新能源发电的随机性、不稳定性也极大影响着电网的稳定运行。因此，将需求响应与电力系统相结合，从而发挥出新能源最大潜力，是实现电力系统稳定优化运行的有效方法。但目前针对需求响应与电力系统规划相结合的研究内容仍比较少，尤其是如何合理配置容量以避免切负荷的出现，因此有必要对此进行深入研究。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术提供了构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供了一种构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法，所述方法适于在计算设备中执行，包括：基于储能设备的荷电状态与充放电功率的关系，计算储能设备的荷电状态；基于用户的用电需求弹性，确定需求侧响应的不确定性约束；基于不确定性约束，分别计算实施不同需求响应策略下的用户负荷变化量；结合储能设备的荷电状态和用户负荷变化量，以电力系统的运行成本最小化、规划成本最小化和污染排放最小化为目标，生成电力系统的目标函数；至少基于不确定性约束，确定约束条件；结合目标函数和所确定的约束条件，得到规划模型。
[0005]根据本专利技术的再一方面，提供了一种针对电力系统的源网荷储协调规划方法，包括：通过执行构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法，来生成针对电力系统的规划模型；利用多目标遗传算法求解规划模型，得到电力系统中电源组合的规划结果，其中电源组合包括发电机组和储能机组。
[0006]根据本专利技术的再一方面，提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；和存储器；一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序包括用于执行如上所述方法中的任一方法的指令。
[0007]根据本专利技术的再一方面，提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，一个或多个程序包括指令，指令当计算设备执行时，使得计算设备执行如上所述的方法中的任一方法。
[0008]综上，根据本专利技术的方案，首先构建了储能设备的荷电状态与充放电功率的关系，并且考虑了DLC和分时电价两种情况以及不同的需求响应类型，采用鲁棒优化方法处理了需求响应的不确定性。在此基础上，以系统规划成本最小化、运行成本最小化以及污染排放
最小化为目标，构建了多目标函数及相关的约束条件，以作为规划模型。通过分析可得，基于该规划模型，得到的电力系统中电源组合的规划结果，有利于延缓电力系统投资，能够为需求响应资源挖掘利用、降低系统规划成本和提升运行效率提供决策参考。
附图说明
[0009]为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
[0010]图1示出了根据本专利技术一个实施例的计算设备100的构造示意图；
[0011]图2示出了根据本专利技术一个实施例的构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法200的流程示意图；
[0012]图3示出了在实施DLC(Direct load Curtail，直接负荷削减)策略的情况下，用户负荷削减情况与支付给用户的补偿金额之间的关系示意图；
[0013]图4示出了在实施分时电价策略的情况下，用户的负荷变化量与分时电价之间的关系示意图；
[0014]图5示出了根据本专利技术一个实施例的针对电力系统的源网荷储协调规划方法500的流程示意图；
[0015]图6示出了根据本专利技术一个实施例的改进后的IEEE13节点系统图；
[0016]图7示出了根据本专利技术一个实施例的针对电力系统的源网荷储协调规划系统700的示意图。
具体实施方式
[0017]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0018]图1是示例计算设备100的框图。在基本配置102中，计算设备100典型地包括系统存储器106和一个或者多个处理器104。存储器总线108可以用于在处理器104和系统存储器106之间的通信。
[0019]取决于期望的配置，处理器104可以是任何类型的处理器，包括但不限于：微处理器(μP)、微控制器(μC)、数字信息处理器(DSP)或者它们的任何组合。处理器104可以包括诸如一级高速缓存110和二级高速缓存112之类的一个或者多个级别的高速缓存、处理器核心114和寄存器116。示例的处理器核心114可以包括运算逻辑单元(ALU)、浮点数单元(FPU)、数字信号处理核心(DSP核心)或者它们的任何组合。示例的存储器控制器118可以与处理器104一起使用，或者在一些实现中，存储器控制器118可以是处理器104的一个内部部分。
[0020]取决于期望的配置，系统存储器106可以是任意类型的存储器，包括但不限于：易失性存储器(诸如RAM)、非易失性存储器(诸如ROM、闪存等)或者它们的任何组合。系统存储
器106可以包括操作系统120、一个或者多个应用122以及程序数据124。在一些实施方式中，应用122可以布置为，在操作系统上利用程序数据124进行操作。在一些实施例中，计算设备100被配置为执行构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法200、针对电力系统的源网荷储协调规划方法500，程序数据124中就包含了用于执行上述方法的指令。
[0021]计算设备100还包括储存设备132，储存设备132包括可移除储存器136和不可移除储存器138，可移除储存器136和不可移除储存器138均与储存接口总线134连接。
[0022]计算设备100还可以包括有助于从各种接口设备(例如，输出设备142、外设接口144和通信设备146)到基本配置102经由总线/接口控制器130的通信的接口总线140。示例的输出设备142包括图形处理单元148和音频处理单元150。它们可以被配置为有助于经由一个或者多个A/V端口152与诸如显示器或者扬声器之类的各种外部设备进行通信。示例外设接口144可以包括串行接口控制器154和并行接口控制器156，它们可以被配置为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法，所述方法适于在计算设备中执行，包括：基于储能设备的荷电状态与充放电功率的关系，计算所述储能设备的荷电状态；基于用户的用电需求弹性，确定需求侧响应的不确定性约束；基于所述不确定性约束，分别计算实施不同需求响应策略下的用户负荷变化量；结合所述储能设备的荷电状态和所述用户负荷变化量，以电力系统的运行成本最小化、规划成本最小化和污染排放最小化为目标，生成所述电力系统的目标函数；至少基于所述不确定性约束，确定约束条件；结合所述目标函数和所确定的约束条件，得到规划模型。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述基于储能设备的荷电状态与充放电功率的关系，计算所述储能设备的荷电状态的步骤，还包括：根据所述储能设备的充放电功率，确定所述储能设备的控制变量；至少基于储能设备的启用状态及所述控制变量，确定储能设备的荷电状态与充放电功率的关系。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，基于用户的用电需求弹性，确定需求侧响应的不确定性约束的步骤包括：确定用户的用电需求弹性的取值范围；基于所述用电需求弹性的取值范围，确定需求侧响应的不确定性约束。4.如权利要求1
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3中任一项所述的方法，其中，所述需求响应策略包括：直接负荷削减和分时电价。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述基于不确定性约束，分别计算实施不同需求响应策略下的用户负荷变化量的步骤包括：结合用户负荷削减情况与用户削减补偿金额之间的关系、以及所述不确定性约束，确定直接负荷削减下用户的负荷削减量；以及结合用户的负荷变化量与分时电价之间的关系、以及所述不确定性约束，确定受分时电价影响而减少的尖峰负荷。6.如权利要求4或5所述的方法，所述基于不确定性约束，分别计算实施不同需求响应策略下的用户负荷变化量的步骤还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴少将，陈崇乐，林凯，王毅，
申请(专利权)人：福建水口发电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：