【技术实现步骤摘要】
一种电解铝负荷参与需求响应的电力系统优化调度方法
[0001]本专利技术属于电力系统需求侧调度领域，具体涉及一种电解铝负荷参与需求响应的电力系统优化调度方法。
技术介绍
[0002]铝材的应用十分广泛，例如电气工业、交通运输业、建筑业等诸多行业中均离不开“铝”的身影。我国是电解铝生产大国，产量占据全球份额一半以上。2021年，我国电解铝产量为3850.3万吨，同比增长3.8％。电解铝负荷是我国重要的工业负荷，其具有两个显著特点——高耗能和高排放。高耗能即耗电量巨大，单个电解铝厂的容量便可达数百兆瓦。按照平均生产工艺，电解铝的吨铝耗电量约为13200千瓦时，则2021年电解铝产量折合电量消耗为5082.4亿千万时，约占全社会总用电量的6.1％。高排放即二氧化碳排放量巨大，电解铝的电力消耗排放因子按照全国统一电网排放因子(0.6858tCO2/MWh)计算，2021年电解铝电力消耗折合碳排放量为3.5亿吨，约占全国碳排放量的3.5％。我国已有多个省市发布条例严格控制电解铝产能，电解铝企业的绿色转型升级迫在眉睫。
[000...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电解铝负荷参与需求响应的电力系统优化调度方法，其特征在于：所述优化调度方法依次包括以下步骤：步骤A、构建双层优化调度模型，所述双层优化调度模型中，上层模型为电解铝负荷参与的电力系统优化调度模型，下层模型为电解铝企业优化运行模型；步骤B、求解构建的双层优化调度模型，得到优化调度结果，所述优化调度结果包括机组调度结果、电解铝负荷调度结果。2.根据权利要求1所述的一种电解铝负荷参与需求响应的电力系统优化调度方法，其特征在于：步骤A中，所述电解铝负荷参与的电力系统优化调度模型以电力系统总运行成本最小为目标函数：d
lt
＝λ
t
U
l
(I
max
‑
I
lt
)))))上式中，T
N
为时段总数，N
g
、N
ea
、N
s
、N
D
、N
w
分别为火电机组、电解槽系列、运行场景、负荷节点、风电场数量，分别为t时段第i个火电机组的煤耗成本、开机成本；分别为第i个火电机组提供上、下备用的容量价格，分别为t时段第i个火电机组提供的上、下备用容量，C
carbon
为碳排放成本，d
lt
、分别为t时段第l个电解槽系列获得的能量补偿、备用容量补偿，p
s
为场景s的概率，分别为第i个火电机组提供上、下备用的能量价格，备用的能量价格，分别为场景s下t时段第i个火电机组提供的上、下备用部署，为场景s下实际的备用部署补偿，C
load
、C
wind
分别为非自愿切负荷价格、弃风价格，
分别为场景s下t时段第d个节点的非自愿切负荷量、第j个风电场的弃风量，λ
t
为t时段电力系统对第l个电解槽系列的能量补偿价格，U
l
为第l个电解槽系列的电压，I
max
为允许通入电解槽的电流最大值，I
lt
为t时段第l个电解槽系列通入的电流强度，分别为t时段的备用容量补偿价格和备用部署补偿价格，为t时段第l个电解槽系列为提供部署备用需降低的电流，为场景s下t时段第l个电解槽系列为提供部署备用实际降低的电流，τ
C
为价格系数，分别为t时段第i个火电机组的碳排放量和碳排放配额，分别为第i个火电机组的碳排放强度和碳配额分配基准值，P
it
为t时段第i个火电机组的有功功率，Δt为时段的时长；所述电解铝企业优化运行模型以电解铝企业净收益最大为目标函数：上式中，B
l
为第l个电解槽系列生产铝产品的利润价格系数，为常数，N为电解铝企业运行维护成本函数的二次项系数。3.根据权利要求2所述的一种电解铝负荷参与需求响应的电力系统优化调度方法，其特征在于：所述电解铝负荷参与的电力系统优化调度模型的约束条件包括：日前调度阶段约束：日前调度阶段约束：日前调度阶段约束：日前调度阶段约束：
上式中，W
jt
为t时段第j个风电场的预测功率，L
dt
为t时段第d个节点的预测负荷功率，P
lt
为第l个电解槽系列的功率，P
imin
、P
imax
分别为第i个火电机组的有功出力最小、最大值，U
it
为t时段第i个火电机组的运行状态变量，r
iup
、r
idn
分别为第i个火电机组的上、下爬坡速率，U
iτ
为τ时段第i个火电机组的运行状态，τ为火电机组受到启停约束的时段，T
ion
、T
ioff
分别为第i个火电机组的最小开、停机时间，S为灵敏度矩阵，P、W、L、P
L
分别为火电机组、风电场、负荷、铝电解槽的功率矩阵，为线路潮流最大值矩阵，E
a
为碳配额交易量允许...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜曼，牛寅生，杨建华，白顺明，高立乾，艾小猛，王成龙，
申请(专利权)人：国家电网有限公司华中分部，
类型：发明
国别省市：
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