基于需求响应的主动配电网日前低碳调度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于需求响应的主动配电网日前低碳调度方法及装置，所述方法包括获取各主体的运行参数数据，以系统成本最小为主目标、以系统碳排放最低为第一子目标、以用户负荷偏移最小为第二子目标，构建主动配电网日前低碳调度模型，迭代优化至模型收敛，输出多个可行结果，采用梯形模糊隶属函数对各目标函数值进行转换，得到模糊综合决策模型，输出主动配电网最优调度计划。本发明专利技术综合考虑主动配网侧的用能成本、碳排放成本、用户用能体验，提出了基于需求响应的源网荷储双向互动的主动配电网日前低碳调度，弥补了当前仅考虑用户成本调度的缺陷，更有利于双碳目标的实现。更有利于双碳目标的实现。更有利于双碳目标的实现。

【技术实现步骤摘要】
基于需求响应的主动配电网日前低碳调度方法及装置


[0001]本专利技术属于电力调度
，具体涉及一种基于需求响应的主动配电网日前低碳调度方法及装置。

技术介绍

[0002]在“双碳”战略目标的推动下，我国逐渐转向以新能源为主体的新型电力系统模式，向低碳化、清洁化进行转变。在此背景下，配电网侧将从原来传统能量单向流动的被动电力系统逐步转变为包含分布式发电资源、储能、需求响应用户等具备响应能力的主动配电网系统。而当前，分布式发电资源、用户侧储能、需求侧响应基本为分散的单独调度，没有系统考虑处于同一配电网的各类资源协调调度问题，无法实现对配电网侧各类资源的协调优化。协调管理上述各类资源主要存在以下问题：第一，用户侧的分布式发电资源大多为分布式风电、光伏的间歇性电源，如何准确对风光等的出力不确定进行预测是一个技术难题；第二，用户侧储能与需求侧响应，本质上是跟随电力批发市场价格进行响应的一种经济行为，如何在同步实现配电网系统碳排放最少和用能成本最低是一个技术难题。
[0003]因此，亟需一种基于需求响应的主动配电网日前低碳调度方法，在保障配电网系统安全运行的同时降低系统的碳排放，减少系统的用电成本。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于需求响应的主动配电网日前低碳调度方法及装置，以解决现有技术中无法在保障配电网系统安全运行的同时降低系统的碳排放，减少系统的用电成本的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于需求响应的主动配电网日前低碳调度方法，包括：
[0006]获取各主体的运行参数数据；所述各主体的运行参数数据包括：电力用户分类信息、分布式发电机组信息以及储能机组容量信息；
[0007]以系统成本最小为主目标、以系统碳排放最低为第一子目标、以用户负荷偏移最小为第二子目标，构建主动配电网日前低碳调度模型；
[0008]对所述主动配电网日前低碳调度模型进行迭代优化至模型收敛，输出多个可行结果；
[0009]采用梯形模糊隶属函数对各目标函数值进行转换，得到模糊综合决策模型；
[0010]根据所述模糊综合决策模型，输出主动配电网最优调度计划；所述主动配电网最优调度计划包括分布式风电机组的出力计划、储能机组的运行计划以及用户的用电计划。
[0011]进一步的，电力用户根据是否具备响应能力分为可进行需求响应的用户和不可进行需求响应的用户，用户用电情况往往具备不同的场景，因此需要输入用户在不同场景s下的不同时段t中不可调用户和可调用户的典型负荷值和及不同场景s出现的概率ρ
s
；从时段t到t'，可调用户负荷的变化规律模型为
[0012][0013]分布式发电机组分为常规分布式发电机组与分布式风力发电机组两类；
[0014]其中，常规式分布式发电机组信息包括成本信息和性能信息，所述成本信息包括运行成本C
YX
、启动成本C
YX
和停机成本C
TJ
；
[0015]所述运行成本为
[0016][0017]其中，δ
i
、χ
i
、θ
i
均为燃气机组i的成本参数；P
RQ
(i,t)为燃气机组i在t时刻的出力；机组i的启动成本与停机成本通常为固定值；
[0018]所述性能信息包括机组的最大出力P
imax
、最小出力P
imin
、最小连续停机时间最小连续开机时间最大爬坡速率以及最大下降速率
[0019]所述分布式风力发电机组信息为
[0020][0021]其中，P
N,FD
为机组最大安装容量，v为风速，V
Ci
、V
R
、V
Co
分别为最小发电风速、最小满出力风速、切机风速；
[0022]储能机组容量信息为
[0023][0024]其中，分别为储能在t时刻的荷电状态、放电功率、充电功率。
[0025]进一步的，系统成本包括：分布式常规发电机组的成本、与主网及邻近配网交易所产生的成本、储能机组的运行成本、需求响应所付出的成本；所述主动配电网日前低碳调度模型的主目标函数为
[0026][0027]其中，μ
QD
(i,t)与μ
TJ
(i,t)代表分布式常规发电机组的运行状态的0、1变量(QD＝
1，TJ＝0)；P
tWM
、P
tWG
、分别代表t时刻的外售电力功率、外购电力功率、外售电力价格和外购电力价格；分别代表t时刻的储能系统的放电、充电功率，分别代表t时刻的储能系统的充/发电价格，K
d
是需求响应价格，Δ
d
为可调负荷的波动比例，D
d,t
为t时刻第d个负荷的总用电量，z
d,t
为可调节负荷的响应0、1变量。
[0028]进一步的，在系统成本最低的条件下，以系统碳排放最低为第一子目标的第一子目标函数为
[0029][0030]式中，α
i
、β
i
、ε
i
为系统的碳排放因子，为外购电量的碳排放因子。
[0031]进一步的，在系统成本最小以及系统谈排放量最低的条件下，以用户负荷偏移最小为第二子目标的第二子目标函数为
[0032][0033][0034][0035]其中，ρ
s
为第s个场景的概率，D
E
(s,t)为在第s个场景下的负荷分布情况，为系统最优的负荷分布情况。
[0036]进一步的，所述主动配电网日前低碳调度模型的多目标函数对应的约束条件，包括：
[0037]网络约束，包括：有功平衡约束和无功平衡约束；
[0038]有功平衡约束为
[0039]无功平衡约束为
[0040]其中，P
gi
和Q
gi
是节点i发电机组产生的有功与无功，P
di
和Q
di
是节点i用户的有功和无功需求，V
i
和δ
i
是节点i电压值和电压相角，Y
ij
和θ
ij
分别是导纳矩阵的元素和相角；
[0041]分布式发电机组约束，包括：出力上下限约束、爬坡约束以及最小启停约束；
[0042]出力上下限约束为
[0043]爬坡约束为
[0044][0045]最小启停约束为
[0046][0047]其中，I
i
(t)为第i台机组在t时刻的启动状态；T
ion
、T
ioff
分别为为已开机的时间、已停机的时间；
[0048]储能约束，包括：最大发电约束、最小发电约束以及电量储存约束；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于需求响应的主动配电网日前低碳调度方法，其特征在于，包括：获取各主体的运行参数数据；所述各主体的运行参数数据包括：电力用户分类信息、分布式发电机组信息以及储能机组容量信息；根据所述运行参数数据以系统成本最小为主目标、以系统碳排放最低为第一子目标、以用户负荷偏移最小为第二子目标，构建主动配电网日前低碳调度模型；对所述主动配电网日前低碳调度模型进行迭代优化至模型收敛，输出多个可行结果；采用梯形模糊隶属函数对各目标函数值进行转换，得到模糊综合决策模型；根据所述模糊综合决策模型，输出主动配电网最优调度计划；所述主动配电网最优调度计划包括分布式风电机组的出力计划、储能机组的运行计划以及用户的用电计划。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电力用户根据是否具备响应能力分为可进行需求响应的用户和不可进行需求响应的用户，用户用电情况往往具备不同的场景，因此需要输入用户在不同场景s下的不同时段t中不可调用户和可调用户的典型负荷值和及不同场景s出现的概率ρ
s
；从时段t到t'，可调用户负荷的变化规律模型为分布式发电机组分为常规分布式发电机组与分布式风力发电机组两类；其中，常规式分布式发电机组信息包括成本信息和性能信息，所述成本信息包括运行成本C
YX
、启动成本C
YX
和停机成本C
TJ
；所述运行成本为其中，δ
i
、χ
i
、θ
i
均为燃气机组i的成本参数；P
RQ
(i,t)为燃气机组i在t时刻的出力；机组i的启动成本与停机成本通常为固定值；所述性能信息包括机组的最大出力P
imax
、最小出力P
imin
、最小连续停机时间最小连续开机时间M
iYX
、最大爬坡速率以及最大下降速率R
iXJ
；所述分布式风力发电机组信息为其中，P
N,FD
为机组最大安装容量，v为风速，V
Ci
、V
R
、V
Co
分别为最小发电风速、最小满出力风速、切机风速；储能机组容量信息为
其中，分别为储能在t时刻的荷电状态、放电功率、充电功率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，系统成本包括：分布式常规发电机组的成本、与主网及邻近配网交易所产生的成本、储能机组的运行成本、需求响应所付出的成本；所述主动配电网日前低碳调度模型的主目标函数为其中，μ
QD
(i,t)与μ
TJ
(i,t)代表分布式常规发电机组的运行状态的0、1变量(QD＝1，TJ＝0)；P
tWM
、P
tWG
、分别代表t时刻的外售电力功率、外购电力功率、外售电力价格和外购电力价格；分别代表t时刻的储能系统的放电、充电功率，分别代表t时刻的储能系统的充/发电价格，K
d
是需求响应价格，Δ
d
为可调负荷的波动比例，D
d,t
为t时刻第d个负荷的总用电量，z
d,t

【专利技术属性】
技术研发人员：黄远明，罗锦庆，王宁，赵唯嘉，梁志远，徐云，
申请(专利权)人：广东电力交易中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：