一种灵活性资源集群参与电网调控的综合评价方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种灵活性资源集群参与电网调控的综合评价方法及系统，首先针对待测灵活性资源集群，计算预设的灵活性资源集群参与电网调控的综合评价指标体系中各个指标的数值；然后基于模糊评价法的集群初选方法，以筛选出的集群为基础，确定各指标合理的等级范围；利用筛选出的集群确定客观权重；将各个指标预设的AGC(自动增益控制)/AVC(自动电压控制)评价主观权重与客观权重进行组合赋权并求和，得到待测灵活性资源集群的AGC/AVC调度能力。本发明专利技术能够实现对灵活性资源集群参与配电网AGC、AVC调度的综合性能评价，指导电网公司对灵活性资源集群参与调度的能力进行评估。对灵活性资源集群参与调度的能力进行评估。对灵活性资源集群参与调度的能力进行评估。

【技术实现步骤摘要】
一种灵活性资源集群参与电网调控的综合评价方法及系统


[0001]本专利技术涉及电网的调度
，具体涉及一种灵活性资源集群参与电网调控的综合评价方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，各地配电网将一定区域内分布式发电机组、可控负荷以及分布式储能设施等分布式灵活资源进行聚合，形成虚拟电厂，参与电力市场和电网的调控运行。为规范资源集群接入电网相关行为，各地电网管理部门基于当地实际情况，有针对性地推出并网发电厂辅助服务管理实施细则和发电厂并网运行管理实施细则。灵活性资源包括新能源发电设备(风电、光电)、储能设备和可控柔性负荷等，灵活性资源集群是将新能源发电设备、储能设备和可控柔性负荷各种可控柔性负荷进行聚合形成的集合，该集合是可控资源聚合体，能够充分发挥不同灵活性资源的灵活性，进而参与电网调控。可控柔性负荷是指可受控参与电网控制，能够与电网进行能量互动的负荷(例如电动汽车)。然而，对于这样一个复杂的多种资源类型聚合体，如何评价其参与电网调度的能力，是急待解决的关键难题。现有评价指标体系大多从聚合商角度出发，在电网角度层面，缺乏一个可以全面、客观衡量不同灵活资源集群参与电网调度能力的综合评价指标体系。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种灵活性资源集群参与电网调控的综合评价方法及系统，本专利技术以分布式灵活资源集群的类型特征、规模特征和控制能力为基础，基于灵活资源集群的有功及无功出力可调范围、能量调节范围、响应速度、调节精度、出力扰动水平(或出力不确定性能源占比)等信息，能够实现对灵活性资源集群参与配电网AGC(自动增益控制)、AVC(自动电压控制)调度的综合性能评价，用于指导电网公司对灵活性资源集群参与调度的能力进行评估。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种灵活性资源集群参与电网调控的综合评价方法，包括：
[0006]S1，建立灵活性资源集群参与电网调控的指标体系，针对待测灵活性资源集群计算指标体系中各项指标的数值；
[0007]S2，根据各项指标的数值，采用层次分析法主观赋权以确定各项指标的主观权重，并用熵权法计算各项指标的客观权重；
[0008]S3，根据待测灵活性资源集群生成随机的多组灵活性资源集群；
[0009]S4，确定每一组灵活性资源集群的各项指标的等级分界线及评价等级划分规则；
[0010]S5，利用等级分界线及其等级划分规则，计算每一个灵活性资源集群各指标处于不同评价等级的概率，并将所有灵活性资源集群的概率合并成一个概率矩阵，并利用模糊评价法筛选出较优秀的灵活性资源集群；
[0011]S6，针对较优秀的灵活性资源集群，重新用熵权法计算各项指标的客观权重；
[0012]S7，将各项指标的主观权重、客观权重组合得到各项指标的综合权重；
[0013]S8，对待测灵活性资源集群，计算综合评价指标体系中各项指标的值，并结合各项指标的综合权重加权求和，得到待测灵活性资源集群参与电网调控的调度能力。
[0014]可选地，步骤S1中的指标体系包括可调度性指标、响应性能指标、调度准确性指标和经济性指标四个一级指标，其中：所述可调度性指标包括有功出力可调范围指标、无功出力可调范围指标、可调节总电量指标、服务时间指标和集群出力变化率指标五个二级指标；所述响应性能指标包括响应时间指标、响应速度指标和持续时间指标三类二级指标，且响应速度指标包括AGC响应速度指标和AVC响应速度指标，使得响应性能指标有四个二级指标；所述调度准确性指标包括调节精度指标、谐波电压合格率指标和出力预测准确率指标三类二级指标，且调节精度指标包括有功功率控制精度指标和无功功率控制精度指标，使得调度准确性指标有四个二级指标；所述经济性指标包括综合经济收益指标、可再生能源消纳率指标和线路损耗指标三类二级指标，且线路损耗指标包括AGC关键节点损耗指标和线路末端损耗指标，使得经济性共有四个二级指标；且AGC响应速度指标和其余的二级指标用于评价待测灵活性资源集群参与电网调控的AGC调度能力，AVC响应速度指标和其余的二级指标用于评价待测灵活性资源集群参与电网调控的AVC调度能力。
[0015]可选地，所述有功出力可调范围指标的计算函数表达式为：
[0016][0017]上式中，D
P
为有功出力可调范围指标，T为计算周期，t和t
i
为时间，P
t
‑
max
指t时刻的最大可能出力，为灵活性资源集群中所有发电机组皆输出当前时刻的最大功率、储能机组取最大释放功率、控制负载吸收的功率最小的总出力；P
t
‑
min
指t时刻的最小可能出力或最大吸收功率，为灵活性资源集群中所有发电机组皆输出当前时刻的最小功率、光伏机组完全弃光、风电机组完全弃风、储能机组取最大吸收功率且不控制负载功率减小的总出力；
[0018]无功出力可调范围指标的计算函数表达式为：
[0019][0020]上式中，D
P
为无功出力可调范围指标，S
i,N
指第i台机组的装机容量，P
i,N
指第i台机组的额定功率；
[0021]可调节总电量指标的计算函数表达式为：
[0022]D
C
＝∑W
es,
，
[0023]上式中，D
C
为可调节总电量指标，W
es,
指第i台储能机组所包含的储能电量；
[0024]服务时间指标的计算函数表达式为：
[0025]D
S
＝(T1+0.5
×
T
0.
)/(0+1+
0.
)，
[0026]上式中，D
s
为服务时间指标，T0、T
0.
和T1分别为灵活性资源集群在指定时间内调节性能差、一般、优三种状态的服务时间；
[0027]集群出力变化率指标的计算函数表达式为：
[0028][0029]上式中，D
u
为集群出力变化率指标，P
t
为灵活性资源集群在t时刻的测量功率，P
n
为灵活性资源集群整个计算周期的测量功率，T为计算周期；
[0030]响应时间指标为灵活性资源集群参与电网调度时出力达到调度设定功率指定比例时所用的时间t
r
；AGC响应速度指标为灵活性资源集群参与电网调度时出力时的AGC响应速度V
p
；AVC响应速度指标为灵活性资源集群参与电网调度时出力时的AVC响应速度V
q
；持续时间指标为灵活性资源集群维持一个给定的功率指标持续的最大时间T
i
；
[0031]有功功率控制精度指标的计算函数表达式为：
[0032][0033]上式中，Δ
P
为有功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灵活性资源集群参与电网调控的综合评价方法，其特征在于，包括：S1，建立灵活性资源集群参与电网调控的指标体系，针对待测灵活性资源集群计算指标体系中各项指标的数值；S2，根据各项指标的数值，采用层次分析法主观赋权以确定各项指标的主观权重，并用熵权法计算各项指标的客观权重；S3，根据待测灵活性资源集群生成随机的多组灵活性资源集群；S4，确定每一组灵活性资源集群的各项指标的等级分界线及评价等级划分规则；S5，利用等级分界线及其等级划分规则，计算每一个灵活性资源集群各指标处于不同评价等级的概率，并将所有灵活性资源集群的概率合并成一个概率矩阵，并利用模糊评价法筛选出较优秀的灵活性资源集群；S6，针对较优秀的灵活性资源集群，重新用熵权法计算各项指标的客观权重；S7，将各项指标的主观权重、客观权重组合得到各项指标的综合权重；S8，对待测灵活性资源集群，计算综合评价指标体系中各项指标的值，并结合各项指标的综合权重加权求和，得到待测灵活性资源集群参与电网调控的调度能力。2.根据权利要求1所述的灵活性资源集群参与电网调控的综合评价方法，其特征在于，步骤S1中的指标体系包括可调度性指标、响应性能指标、调度准确性指标和经济性指标四个一级指标，其中：所述可调度性指标包括有功出力可调范围指标、无功出力可调范围指标、可调节总电量指标、服务时间指标和集群出力变化率指标五个二级指标；所述响应性能指标包括响应时间指标、响应速度指标和持续时间指标三类二级指标，且响应速度指标包括AGC响应速度指标和AVC响应速度指标，使得响应性能指标有四个二级指标；所述调度准确性指标包括调节精度指标、谐波电压合格率指标和出力预测准确率指标三类二级指标，且调节精度指标包括有功功率控制精度指标和无功功率控制精度指标，使得调度准确性指标有四个二级指标；所述经济性指标包括综合经济收益指标、可再生能源消纳率指标和线路损耗指标三类二级指标，且线路损耗指标包括AGC关键节点损耗指标和线路末端损耗指标，使得经济性共有四个二级指标；且AGC响应速度指标和其余的二级指标用于评价待测灵活性资源集群参与电网调控的AGC调度能力，AVC响应速度指标和其余的二级指标用于评价待测灵活性资源集群参与电网调控的AVC调度能力。3.根据权利要求2所述的灵活性资源集群参与电网调控的综合评价方法，其特征在于，所述有功出力可调范围指标的计算函数表达式为：上式中，D
P
为有功出力可调范围指标，T为计算周期，t和t
i
为时间，P
t
‑
max
指t时刻的最大可能出力，为灵活性资源集群中所有发电机组皆输出当前时刻的最大功率、储能机组取最大释放功率、控制负载吸收的功率最小的总出力；P
t
‑
min
指t时刻的最小可能出力或最大吸收功率，为灵活性资源集群中所有发电机组皆输出当前时刻的最小功率、光伏机组完全弃光、风电机组完全弃风、储能机组取最大吸收功率且不控制负载功率减小的总出力；无功出力可调范围指标的计算函数表达式为：上式中，D
P
为无功出力可调范围指标，S
i,N
指第i台机组的装机容量，P
i,N
指第i台机组的
额定功率；可调节总电量指标的计算函数表达式为：D
C
＝∑W
es,i
，上式中，D
C
为可调节总电量指标，W
es,i
指第i台储能机组所包含的储能电量；服务时间指标的计算函数表达式为：D
S
＝(T1+0.5
×
T
0.5
)/(T0+T1+T
0.5
)，上式中，D
S
为服务时间指标，T0、T
0.5
和T1分别为灵活性资源集群在指定时间内调节性能差、一般、优三种状态的服务时间；集群出力变化率指标的计算函数表达式为：上式中，D
u
为集群出力变化率指标，P
t
为灵活性资源集群在t时刻的测量功率，P
n
为灵活性资源集群整个计算周期的测量功率，T为计算周期；响应时间指标为灵活性资源集群参与电网调度时出力达到调度设定功率指定比例时所用的时间t
r
；AGC响应速度指标为灵活性资源集群参与电网调度时出力时的AGC响应速度V
p
；AVC响应速度指标为灵活性资源集群参与电网调度时出力时的AVC响应速度V
q
；持续时间指标为灵活性资源集群维持一个给定的功率指标持续的最大时间T
i
；有功功率控制精度指标的计算函数表达式为：上式中，Δ
P
为有功功率控制精度指标，m为调度测试次数，ΔP
i
为第i次调度测试时响应稳定后的有功偏差值，P
N
为灵活性资源集群额定有功，为灵活性资源集群内部各资源额定有功之和；无功功率控制精度指标的计算函数表达式为：上式中，Δ
Q
为无功功率控制精度指标，m为调度测试次数，ΔQ
i
为第i次调度测试时响应稳定后的无功偏差值，Q
N
为灵活性资源集群额定无功，为灵活性资源集群内部各资源额定无功之和；谐波电压合格率指标的计算函数表达式为：上式中，THD
U

【专利技术属性】
技术研发人员：龚禹生，吴晋波，洪权，李辉，刘永刚，贺鹏程，邹鑫，张思远，徐民，杨丹，李振文，王阳光，欧阳帆，梁文武，李刚，臧欣，李理，余斌，刘伟良，黄宇轩，于雨彤，胡斯佳，李勇，张靖，林锦杰，王丹，蔡昱华，丁禹，刘志豪，刘智仁，肖遥遥，许立强，严亚兵，尹超勇，徐彪，肖豪龙，欧阳宗帅，龙雪梅，刘鸿基，
申请(专利权)人：国网湖南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：