一种负荷可调容量评估方法、系统及计算机可读介质技术方案

本发明专利技术提出了一种负荷可调容量评估方法、系统及计算机存储介质。本发明专利技术基于生产工艺构建了电解镁的电解槽与精炼炉有功负荷特性模型；通过构建直流电动势模型，对电解槽关键参数进行辨识；通过构建静态阻抗模型，对精炼炉关键参数进行辨识；基于所构建的有功负荷特性模型，结合辨识得到的关键参数，构建电解镁工业特性负荷模型；基于生产边界约束条件，计算电解镁的电解槽与精炼炉的可调容量，构建电解镁的负荷可调容量评估模型。本发明专利技术有效评估电解镁工业负荷的可调容量，从而可实现对电解镁工业负荷需求侧响应能力的充分利用，可帮助电解镁工业负荷资源成为电力系统调节资源的补充，从而提高电力系统的调节能力，降低系统的调峰和调频压力，在削峰填谷和节能环保方面将起到积极作用。起到积极作用。起到积极作用。

【技术实现步骤摘要】
一种负荷可调容量评估方法、系统及计算机可读介质


[0001]本专利技术涉及工业负荷需求侧管理领域，具体涉及一种负荷可调容量评估方法、系统及计算机可读介质。

技术介绍

[0002]随着全球环境污染和能源危机问题日益严峻，开发和利用清洁、可持续的可再生能源成为能源行业的重要发展趋势。风、光等可再生能源的大规模部署使得电网的供电不确定性因素增加，系统的调峰、调频压力日益变大。目前，电力系统严重依赖调节能力相对较弱的集中式电源，即火电，随着间歇性分布式电源渗透率的提高，传统上仅依靠集中式电源的调控模式将无法满足未来能源电力系统的高品质实时控制的要求。
[0003]高耗能工业负荷具有耗电多、功率稳定的特点，有巨大的功率调控潜力，在短时内调节工业负荷的功率并不会对工业生产造成严重影响，因此，必须引导工业用户侧资源参与到负荷侧调节的工作中来，常规情况下电解镁工业负荷具有一定的需求侧参与调节的能力，实现该工作的前提是对电解镁工业负荷进行特性建模及可调容量进行评估，但是目前还没有相应的方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种负荷可调容量评估方法、系统及计算机可读介质质。
[0005]本专利技术方法所采用的技术方案为一种负荷可调容量评估方法，具体步骤如下：
[0006]步骤1：构建电解镁的电解槽有功负荷特性模型、电解镁的精炼炉有功负荷特性模型；
[0007]步骤2：构建电解镁的电解槽直流电动势模型，输入多个时刻的电解镁的电解槽两端直流侧电压、多个时刻的电解镁的电解槽两端直流侧电流，将多个时刻的电解镁的电解槽两端直流侧电压作为输出，多个时刻的电解镁的电解槽两端直流侧电流作为输入，结合最小二乘法求解，得到求解后电解镁的电解槽等效反电动势、求解后电解镁的电解槽等效电阻；
[0008]步骤3：构建电解镁的精炼炉静态电阻模型与电解镁的静态电抗模型，输入多个时刻的电解镁的精炼炉的电极端电压、多个时刻的流过电解镁的精炼炉的电极电流及多个时刻的功率因数，将多个时刻的电解镁的精炼炉的静态电阻与静态电抗作为输出，依照所构建模型计算求解得到电解镁的精炼炉的静态电阻、电解镁的精炼炉的静态电抗；
[0009]步骤4：通过电解镁的电解槽有功负荷特性模型、电解镁的精炼炉有功负荷特性模型，结合电解镁的电解槽两端直流侧电压模型，构建电解镁工业特性负荷模型；
[0010]步骤5：通过电解镁的电解槽等效反电动势、求解后电解镁的电解槽等效电阻计算电解镁的电解槽可调容量，通过电解镁的精炼炉的静态电阻、电解镁的精炼炉的静态电抗计算电解镁的精炼炉的可调容量，进一步结合电解镁工业特性负荷模型构建电解镁的负荷
可调容量评估模型，通过电解镁的负荷可调容量评估模型对电解镁负荷参与需求侧调节可调容量进行评估，确定电解镁负荷参与需求响应的有功容量。
[0011]作为优选，步骤1所述构建电解镁的电解槽有功负荷特性模型，具体如下：
[0012][0013]其中，V
B
为电解镁的电解槽两端直流侧电压，E表示电解镁的电解槽等效反电动势为待求解变量，R表示电解镁的电解槽等效电阻为待求解变量；
[0014]所述电解镁的电解槽两端直流侧电压模型可以表示为：
[0015][0016]其中，V
AH
‑
Mg
表示电解镁电解槽有载调压变压器高压侧电压，k1表示电解镁的电解槽的有载调压变压器变比，α表示晶闸管触发角；
[0017]步骤1所述构建电解镁的精炼炉有功负荷特性模型，具体如下：
[0018][0019]其中，V
AL
‑
SAF
表示电解镁精炼炉有载调压变压器低压侧电压，R
line
表示短网电阻，X
line
表示短网电抗，R
arc
表示电弧静态电阻为待求解变量，X
arc
表示电弧静态电抗为待求解变量；
[0020]步骤2所述构建电解镁的电解槽直流电动势模型，具体定义如下：
[0021]V
Bk
＝I
dk
×
R+E
[0022]其中，V
Bk
为第k时刻电解镁的电解槽两端直流侧电压，I
dk
为第k时刻电解镁的电解槽两端直流侧电流，E表示电解镁的电解槽等效反电动势为待求解变量，R表示电解镁的电解槽等效电阻为待求解变量；
[0023]步骤2所述求解后电解镁的电解槽等效反电动势，定义为：E*
[0024]作为优选，步骤2所述求解后电解镁的电解槽等效电阻，定义为：R*
[0025]作为优选，步骤3所述电解镁的精炼炉静态电阻模型与电解镁的静态电抗模型，具体如下：
[0026][0027]其中，U
t
为t时刻电解镁的精炼炉的电极端电压，I
t
为t时刻流过电解镁的精炼炉的电极电流，为t时刻的功率因数，R
arc
表示电解镁的精炼炉的静态电阻为待计算求解变量，X
arc
表示电解镁的精炼炉的静态电抗为待计算求解变量；
[0028]步骤3所述计算求解后电解镁的精炼炉静态电阻，定义为：
[0029]步骤3所述计算求解后电解镁的精炼炉静态电抗，定义为：
[0030]作为优选，步骤4所述构建电解镁工业特性负荷模型，具体如下：
[0031][0032]其中，P表示电解镁工业负荷消耗总功率，V
AL
‑
SAF
表示电解镁精炼炉有载调压变压器低压侧电压，R
line
表示短网电阻，X
line
表示短网电抗，表示求解得到的电弧静态电阻，表示求解得到的电弧静态电抗，V
AH
‑
Mg
表示电解镁电解槽有载调压变压器高压侧电压，k1表示电解镁的电解槽的有载调压变压器变比，α表示晶闸管触发角，E*表示求解得到的电解镁的电解槽等效反电动势，R*表示求解得到的电解镁的电解槽等效电阻；
[0033]作为优选，步骤5所述计算电解镁的电解槽的可调容量，具体如下：
[0034]ΔP
Mg
＝P
Mgmax
‑
P
Mgmin
[0035]其中，P
Mgmax
表示电解镁的电解槽可调容量最大值，P
Mgmin
表示电解镁的电解槽可调容量最小值，ΔP
Mg
表示电解镁的电解槽的可调容量；
[0036]所述电解镁的电解槽可调容量最大值，具体计算如下：
[0037][0038]其中，V
Bmax
为生产边界条件约束下，E*表示求解得到的电解镁的电解槽等效反电动势，R*表示求解得到的电解镁的电解槽等效电阻；
[0039]电解镁的电解槽直流侧电压所能调节到的最大值，具体计算如下：
[0040][0041]其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负荷可调容量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建电解镁的电解槽有功负荷特性模型、电解镁的精炼炉有功负荷特性模型；步骤2：构建电解镁的电解槽直流电动势模型，输入多个时刻的电解镁的电解槽两端直流侧电压、多个时刻的电解镁的电解槽两端直流侧电流，将多个时刻的电解镁的电解槽两端直流侧电压作为输出，多个时刻的电解镁的电解槽两端直流侧电流作为输入，结合最小二乘法求解，得到求解后电解镁的电解槽等效反电动势、求解后电解镁的电解槽等效电阻；步骤3：构建电解镁的精炼炉静态电阻模型与电解镁的静态电抗模型，输入多个时刻的电解镁的精炼炉的电极端电压、多个时刻的流过电解镁的精炼炉的电极电流及多个时刻的功率因数，将多个时刻的电解镁的精炼炉的静态电阻与静态电抗作为输出，依照所构建模型计算求解得到电解镁的精炼炉的静态电阻、电解镁的精炼炉的静态电抗；步骤4：通过电解镁的电解槽有功负荷特性模型、电解镁的精炼炉有功负荷特性模型，结合电解镁的电解槽两端直流侧电压模型，构建电解镁工业特性负荷模型；步骤5：通过电解镁的电解槽等效反电动势、求解后电解镁的电解槽等效电阻计算电解镁的电解槽可调容量，通过电解镁的精炼炉的静态电阻、电解镁的精炼炉的静态电抗计算电解镁的精炼炉的可调容量，进一步结合电解镁工业特性负荷模型构建电解镁的负荷可调容量评估模型，通过电解镁的负荷可调容量评估模型对电解镁负荷参与需求侧调节可调容量进行评估，确定电解镁负荷参与需求响应的有功容量。2.根据权利要求1所述的负荷可调容量评估方法，其特征在于：步骤1所述构建电解镁的电解槽有功负荷特性模型，具体如下：其中，V
B
为电解镁的电解槽两端直流侧电压，E表示电解镁的电解槽等效反电动势为待求解变量，R表示电解镁的电解槽等效电阻为待求解变量；步骤1所述所述电解镁的电解槽两端直流侧电压模型，具体如下：其中，V
AH
‑
Mg
表示电解镁电解槽有载调压变压器高压侧电压，k1表示电解镁的电解槽的有载调压变压器变比，α表示晶闸管触发角。3.根据权利要求2所述的负荷可调容量评估方法，其特征在于：步骤1所述构建电解镁的精炼炉有功负荷特性模型，具体如下：其中，V
AL
‑
SAF
表示电解镁精炼炉有载调压变压器低压侧电压，R
line
表示短网电阻，X
line
表示短网电抗，R
arc
表示电弧静态电阻为待求解变量，X
arc
表示电弧静态电抗为待求解变量。4.根据权利要求3所述的负荷可调容量评估方法，其特征在于：步骤2所述构建电解镁的电解槽直流电动势模型，具体定义如下：V
Bk
＝I
dk
×
R+E其中，V
Bk
为第k时刻电解镁的电解槽两端直流侧电压，I
dk
为第k时刻电解镁的电解槽两
端直流侧电流，E表示电解镁的电解槽等效反电动势为待求解变量，R表示电解镁的电解槽等效电阻为待求解变量；步骤2所述求解后电解镁的电解槽等效反电动势，定义为：E*；步骤2所述求解后电解镁的电解槽等效电阻，定义为：R*。5.根据权利要求4所述的负荷可调容量评估方法，其特征在于：步骤3所述电解镁的精炼炉静态电阻模型与电解镁的静态电抗模型，具体如下：其中，U
t
为t时刻电解镁的精炼炉的电极端电压，I
t
为t时刻流过电解镁的精炼炉的电极电流，为t时刻的功率因数，R
arc
表示电解镁的精炼炉的静态电阻为待计算求解变量，X
arc
表示电解镁的精炼炉的静态电抗为待计算求解变量；步骤3所述计算求解后电解镁的精炼炉静态电阻，定义为：步骤3所述计算求解后电解镁的精炼炉静态电抗，定义为：6.根据权利要求5所述的负荷可调容量评估方法，其特征在于：步骤4所述构建电解镁工业特性负荷模型，具体如下：其中，P表示电解镁工业负荷消耗总功率，V
AL
‑
SAF
表示电解镁精炼炉有载调压变压器低压侧电压，R
line
表示短网电阻，X
line
表示短网电抗，表示求解得到的电弧静态电阻，表示求解得到的电弧静态电抗，V
AH
‑
Mg
表示电解镁电解槽有载调压变压器高压侧电压，k1表示电解镁的电解槽的有载调压变压器变比，α表示晶闸管触发角，E*表示求解得到的电解镁的电解槽等效反电动势，R*表示求解得到的电解镁的电解槽等效电阻。7.根据权利要求6所述的负荷可调容量评估方法，其特征在于：步骤5所述计算电解镁的电解槽的可调容量，具体如下：ΔP
Mg
＝P
Mgmax
‑
P
Mgmin
其中，P
Mgmax
表示电解镁的电解槽可调容量最大值，P
Mgmin
表示电解镁的电解槽可调容量最小值，ΔP

【专利技术属性】
技术研发人员：姚良忠，曹冬志，廖思阳，王顺江，李正文，楚天丰，张天一，王铎，眭冰，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：