一种电解铝负荷与电动汽车协调优化的需求响应策略制造技术

本发明专利技术涉及一种电解铝负荷与电动汽车协调优化的需求响应策略，通过构建日前24h和日内15min电解铝负荷需求响应策略，根据日前预测数据制定日前电网功率、电解铝负荷调节情况以及风电、光伏日内预测功率，将日前需求响应策略所得结果输入到日内需求响应策略中确定实际电网功率、电动汽车充放电功率以及风电光伏实际功率，实现柔性负荷的精细化调控。本发明专利技术的优点是：构建电解铝负荷日前需求响应策略，得到日前电解铝负荷调节功率情况和风电光伏日内预测功率情况，将日前预测结果输入到日内需求响应策略中，确定实际电网功率、电动汽车充放电功率以及风电光伏实际功率，满足电网功率约束以及电动汽车出行要求。功率约束以及电动汽车出行要求。功率约束以及电动汽车出行要求。

【技术实现步骤摘要】
一种电解铝负荷与电动汽车协调优化的需求响应策略


[0001]本专利技术涉及新型绿色环保能源领域，尤其涉及一种电解铝负荷与电动汽车协调优化的需求响应策略。

技术介绍

[0002]在负荷急剧增长的背景下，需求侧资源可通过需求响应(Demand Response,DR)参与电网调控,缓解电网供电压力以及相应电网建设投资问题，从而提高电力系统运行的经济性和灵活性，同时还能提高新能源消纳。DR作为电网与用户主要互动手段得到广泛开展。目前智能电网已成为世界许多国家的电力行业中研究的重点。智能电网与传统电网最大的不同之处在于电网的互动化，即信息互动和电能互动，而互动性主要是通过部署DR项目来实现的。
[0003]需求响应的实施依赖与对各类柔性负荷和电网的合理调度，目前国内外针对电动汽车、工业负荷等可调度性负荷均开展了相关特性分析的调度模式的研究，在新能源发电渗透率逐步提高的背景下，新能源出力波动、新能源发电时间与负荷用电时间不匹配等问题使得弃风、弃光严重，在特高压建设完善之前，重点考虑如何利用新能源发电资源充足地区的负荷来实现就地消纳。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解铝负荷与电动汽车协调优化的需求响应策略，其特征在于，通过构建日前24h和日内15min电解铝负荷需求响应策略，根据日前预测数据制定日前电网功率、电解铝负荷调节情况以及风电、光伏日内预测功率，将日前需求响应策略所得结果输入到日内需求响应策略中确定实际电网功率、电动汽车充放电功率以及风电光伏实际功率，实现柔性负荷的精细化调控；具体步骤如下：S1、对电力系统次日内的风电、光伏功率发电情况进行出力预测，结合电解铝企业生产规划，得到电解铝负荷曲线；S2、结合风电、光伏功率和常规负荷预测结果以及电解铝负荷曲线，以新能源消纳量最大和电解铝负荷成本最小为目标函数，构建日前24h阶段电解铝负荷需求响应策略；S3、得到电解铝负荷运行情况以及风电、光伏日内预测功率；S4、结合日内电解铝负荷调节情况、风电、光伏日内预测功率以及电动汽车调节约束和电网安全运行约束，提高以新能源消纳量、减少电动汽车充电成本和补贴成本和改善电力系统负荷曲线为目标，构建日内15min需求响应策略，对日前需求响应进行进一步优化。2.根据权利要求1所述的一种电解铝负荷与电动汽车协调优化的需求响应策略，其特征在于，步骤S1中，根据历史数据获取日前常规负荷数据、日前风电、光伏有功功率、电解铝负荷基础功率。3.根据权利要求1所述的一种电解铝负荷与电动汽车协调优化的需求响应策略，其特征在于，步骤S2中，构建电解铝负荷日前需求响应策略，在得到日前预测的风电、光伏功率以及常规负荷、电解铝负荷基础功率后，结合电解铝负荷调节次数约束以及产量约束，在电网安全运行的前提下，以降低电解铝负荷成本、提高新能源消纳水平为目标函数，构建日前需求相应策略，求解相应策略，得到优化结果，内容如下：1)弃风成本，公式如下：公式
①
中，E
W
为弃风成本，单位为元；ρ
w
为弃风的惩罚电价，单位MW/元；为第i个风电场在时刻t的风电有功出力预测值，单位MW；为第i个风电场在t时刻有功出力，单位MW；T为调度周期时间24h，单位为小时；2)弃光成本，公式如下：公式
②
中，E
ph
为弃光成本，单位为元；ρ
ph
是弃光的惩罚电价，单位为元/MW；为第i个光伏电机在t时刻有功出力预测值，单位为MW；为第i个光伏电机在t时刻的出力情况，N
ph
为光伏电机的个数；3)电解铝负荷调节成本，公式如下：公式
③
中，E
H
为电解铝负荷调节成本，单位为元；为电解铝负荷上调功率，单位为MW；
λ1为上调成本系数，单位为元/MW；为电解铝负荷下调功率，单位为MW；λ2为下调成本系数，单位为元/MW；4)新能源消纳受阻量，公式如下：公式
④
中，W
q
为电解铝负荷参与电力系统调峰后的弃风量和弃光量，为第b台火电机组在时刻t的有功出力值，为第c个电解铝负荷在时刻t的运行功率，为第d个常规负荷在时刻t的有功功率计划值；N
w
为风电场的个数、N
G
为火电机组的数量、N
L
为电解铝负荷的数量、N
M
常规负荷的数量；S
G
为火电机组的0
‑
1启停变量，Δt是电解铝风电消纳协调控制策略的优化时段；P
twind_fore
为第a台风机预测功率，单位为MW；P
tph_fore
为第f台光伏电机预测功率，单位为MW；Np为光伏电机数量；N
L
为电解铝负荷个数。4.根据权利要求3所述的一种电解铝负荷与电动汽车协调优化的需求响应策略，其特征在于，电解铝负荷在生产过程中受到产量约束和调节次数约束，内容如下：1)调节容量约束，公式如下：P
lk_min
≤P
lk
(t)≤P
lk_max
ꢀꢀꢀꢀ⑥
公式
⑤
和
⑥
中，P
lk
(t)为电解铝负荷调节后的功率，单位为MW；P
adj
为单台电解铝负荷的调节上下限，单位为MW；表示在t时刻电解铝炉运行的基准功率P
lk_...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，高洋，郝睿，韩春成，贾依霖，孙永超，何耀明，朱皓泽，李广地，王迎春，罗艳红，孙千翔，
申请(专利权)人：东北大学国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：