一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法，属于台区可开放容量评估领域，首先建立台区可开放容量计算模型，然后考虑储能系统以及电动汽车有序充电，建立考虑灵活性资源的台区优化调度模型，得到台区等效负荷的最大值，最后对台区可开放容量计算模型进行求解。在现有可开放容量研究的基础上考虑储能系统参与削峰填谷以及电动汽车进行有序充电，以台区负荷峰谷差最小、电动汽车用户的充电费用最低作为目标函数，建立考虑灵活性资源的台区优化调度模型，达到平抑新能源功率波动、提高新能源消纳水平、缓解调峰压力的效果，充分挖掘台区的供电潜力，降低用户侧负荷峰值，从而提升台区的可开放容量。从而提升台区的可开放容量。从而提升台区的可开放容量。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法


[0001]本专利技术涉及台区可开放容量评估领域，特别涉及一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法。

技术介绍

[0002]可开放容量评估是台区规划与运行的主要工具之一，对于提升台区可靠性、制定升级和改造策略具有重要参考价值。由于台区用地紧张、新建馈线困难，因此充分挖掘台区中弹性资源的可调节潜力，通过削峰填谷有效削减系统的高峰负荷，接纳更多的用户进入系统，开展考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估显得尤为重要。目前关于可开放容量的研究较少，没有考虑储能系统参与削峰填谷以及电动汽车进行有序充电，未充分挖掘台区的供电潜力。因此，本专利技术提出一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法。
[0003]随着新能源电源的大规模接入和用电需求的快速增长，电力系统调峰压力日益增大。而储能系统具有能量高、安装灵活、充放电速度快等特点，可以在不改变现有电网结构的基础上平抑新能源功率波动、提高新能源消纳水平、缓解常规机组调峰压力，同时储能系统在电网侧的应用，能够缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级、辅助发电侧进行调峰，还能参与电力辅助市场服务，包括系统调频和备用容量。因此，本专利技术将考虑储能系统的削峰填谷能力。
[0004]电动汽车作为一个新兴产业，具有行驶成本低、温室气体排放少、噪声少、能量转化率高以及能源多样化等优点。然而，大量电动汽车接入台区后，其充电需求将造成负荷急剧增长、接入台区不受时间和空间的限制，进而造成负荷峰谷差加大、配电线路过载、加剧电网稳定性等不良影响，对现有电力系统造成巨大压力。所以，对电动汽车用户充电行为的研究十分必要。目前，分时电价能够有效反映不同供电时段的成本差别，包括峰谷电价、季节电价等常见形式，作为最常见的电价模式与激励模式已被广泛采用。因此，本专利技术将考虑基于分时电价的电动汽车有序充电策略。
[0005]公开号为CN112332433A的专利公开了一种电动汽车参与填谷辅助服务可转移负荷容量分析方法，具体包括以下步骤：步骤1、建立基于logistic函数的电动汽车用户可接受调度的概率模型，计算电动汽车用户可接受负荷转移调度的概率；步骤2、对单个电动汽车进行最大响应容量分析，并计算出电动汽车在该辅助服务时段下各时刻物理可转移负荷容量；步骤3、基于步骤1用户接受负荷转移调度的概率和步骤2电动汽车物理可转移负荷容量计算电动汽车期望可转移负荷容量。该方法可应用于实际工程中电动汽车集群可调潜力评估及调控补偿机制设置，为负荷聚集商聚合代理电动汽车资源参与辅助服务市场模式的容量评估提供理论支撑，但是，没有考虑储能系统参与削峰填谷以及电动汽车进行有序充电。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出一
种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：
[0008]一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法，包括如下步骤：
[0009]步骤1：建立台区可开放容量计算模型
[0010]根据台区的整体可开放容量F
k
，以及考虑储能系统和电动汽车有序充电后的台区等效负荷的最大值F
max
，建立可开放容量计算模型：F
open,k
＝F
k
‑
F
max
；
[0011]步骤2：建立考虑灵活性资源的台区优化调度模型
[0012]步骤201、建立储能系统模型；
[0013]电化学储能是当前在电力系统中广泛应用的一种重要储能形式，用以调节电力电量平衡，保证电力系统的安全经济运行。电储能系统在t时段末的荷电状态SOC
t
与t
‑
1时段末的荷电状态SOC
t
‑1以及t时段的充放电功率P
Esschr,t
、P
Essdis,t
有关；
[0014]步骤202、建立电动汽车有序充电模型；
[0015]主要考虑采用常规充电方式的家用电动汽车；首先，建立用户的用车习惯模型，包括私家车返回时刻的概率密度函数f
s
(x)、离开时刻的概率密度函数f
e
(x)以及日行驶里程概率密度函数f
D
(d)；然后，采用蒙特卡洛模拟电动汽车无序充电，对用户的充电行为不做任何引导的情况下，电动汽车用户根据出行规律，在返回家后立即对电动汽车进行电，直到电量达到用户期望值或者用户需要离开停止充电；最后，建立电动汽车有序充电模型，根据每个时段电网基础负荷P
load,t
情况求得该时段的电价s
t
，在电价的引导下使得电动汽车进行有序充电；
[0016]步骤203、建立考虑灵活性资源的台区优化调度模型；
[0017]针对考虑灵活性资源的台区系统，以台区负荷峰谷差最小、电动汽车用户的充电费用最低作为目标函数，建立考虑灵活性资源的台区双目标优化调度模型，约束条件包括功率平衡约束、储能系统相关约束、电动汽车有序充电相关约束、各设备功率限制约束；
[0018]步骤3：对台区可开放容量计算模型进行求解
[0019]首先，利用NSGA
‑
II算法对步骤二中提出的考虑灵活性资源的台区双目标优化调度模型进行求解，获得Pareto最优前沿；然后，利用层次分析法AHP进行多目标决策，得到归一化特征向量ω作为目标的权重向量；最后，得到考虑储能系统和电动汽车有序充电后的等效负荷的最大值F
max
，然后根据可开放容量计算公式，得到台区可开放容量值F
open,k
。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术首先建立台区可开放容量计算模型，然后考虑储能系统以及电动汽车有序充电，建立考虑灵活性资源的台区优化调度模型，得到台区等效负荷的最大值，最后对台区可开放容量计算模型进行求解。考虑灵活性资源的台区系统如图1所示，其主要包括光伏发电系统、电储能系统、电动汽车以及基础负荷。
[0022]本专利技术考虑到储能系统参与削峰填谷和电动汽车进行有序充电，以台区负荷峰谷差最小、电动汽车用户的充电费用最低作为目标函数，建立考虑灵活性资源的台区优化调度模型，达到平抑新能源功率波动、提高新能源消纳水平、缓解调峰压力的效果，充分挖掘台区的供电潜力，降低用户侧负荷峰值，从而提升台区的可开放容量。
附图说明
[0023]下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。
[0024]图1为考虑灵活性资源的台区系统；
[0025]图2为NSGA
‑
II算法流程图；
[0026]图3为AHP标度表；
[0027]图4为目标两两比较矩阵A。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立台区可开放容量计算模型；根据台区的整体可开放容量F
k
，以及考虑储能系统和电动汽车有序充电后的台区等效负荷的最大值F
max
，建立可开放容量计算模型：F
open,k
＝F
k
‑
F
max
；步骤2：建立考虑灵活性资源的台区优化调度模型；步骤3：对台区可开放容量计算模型进行求解。2.依据权利要求1所述的一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤201、建立储能系统模型；步骤202、建立电动汽车有序充电模型；步骤203、建立考虑灵活性资源的台区优化调度模型。3.依据权利要求2所述的一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法，其特征在于，所述步骤201，电储能系统在t时段末的荷电状态SOC
t
与t
‑
1时段末的荷电状态SOC
t
‑1以及t时段的充放电功率P
Esschr,t
、P
Essdis,t
有关。4.依据权利要求3所述的一种考虑灵活性资源的台区可开放容量接入评估方法，其特征在于，所述步骤202，采用常规充电方式的家用电动汽车；首先，建立用户的用车习惯模型，包括私家车返回时刻的概率密度函数f
s
(x)、离开时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志恒，张琳娟，张平，卢丹，韩军伟，陈婧华，郑征，郭璞，邱超，李涛永，王鑫，
申请(专利权)人：保定市博宏高科控制技术有限公司中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：