一种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法，涉及电力负荷调控技术领域。这种柔性负荷功率调控方法先确定负载设备柔性期望功率的负荷占比，计算出柔性期望功率的大小，再根据给定的相关系数，计算各柔性期望功率随光伏发电系统的瞬时输出功率是否一致的概率，最终计算出各个负载设备的柔性期望功率，进而对负载设备的功率调控做出指导。本发明专利技术对于指导居民有序用电，避免了光伏发电系统的输出功率过剩或负荷功率过大影响电力系统的稳定，对光伏输出功率进行合理的消纳具有重要意义。要意义。要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法


[0001]本专利技术涉及电力负荷调控领域，尤其涉及一种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法。

技术介绍

[0002]柔性负荷功率在一定时间内是灵活可变的，结合光伏发电系统的输出功率数据的特性，令柔性负载设备参与电网互动，不仅能有效的利用太阳能，而且能维持电力系统的稳定，从而保障电网的运行稳定性。柔性负荷功率应如何响应光伏发电系统的输出功率数据的波动是柔性负荷功率参与调控的关键。现有的方法主要有通过智能控制算法，以电价变化对功率进行调度和管理，使其能够根据光伏发电系统的输出功率数据的波动进行调整，或者令功率与储能系统结合，以平衡光伏发电系统的输出功率数据的波动。现有技术通过智能控制算法模型或智能设备来调控柔性负荷功率，存在算法在短时间难以根据新的数据进行调整和决策，用户对电价变化响应不能及时，储能规模以及成本都有限的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术所解决的技术问题在于提供一种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法，通过相关系数获得各设备的负荷功率曲线，根据负荷功率曲线调节负载设备的功率，以解决上述
技术介绍
中的问题。
[0004]本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法，包括以下步骤：步骤1：选定光伏发电系统，该光伏发电系统连接至少两个负载设备，在n个采样时刻采集光伏发电系统的瞬时输出功率，并计算平均输出功率；步骤2：确定各负载设备的负荷占比，计算负载设备的平均期望功率；步骤3：设置各负载设备的柔性期望功率与光伏发电系统的瞬时输出功率的相关系数τ；步骤4：根据相关系数τ计算出柔性期望功率随瞬时输出功率变化的一致概率α和不一致概率β；步骤5：计算瞬时输出功率在相邻采样时刻的波动幅度，根据瞬时输出功率的波动幅度计算柔性期望功率的理想波动幅度，根据一致概率α和不一致概率β计算柔性期望功率的实际波动幅度，再计算负载设备的柔性期望功率；步骤6：根据n个采样时刻的柔性期望功率绘制负载设备的负荷功率曲线，根据该负荷功率曲线调控负载设备的柔性负荷功率。
[0005]在本专利技术中，在步骤1中，n个采样时刻光伏发电系统的瞬时输出功率分别为x1，x2，
…
，x
n
，平均输出功率。
[0006]在本专利技术中，在步骤2中，负载设备的平均期望功率，k为该负载设备的
负荷占比。
[0007]在本专利技术中，在步骤4中，一致概率α和不一致概率β满足条件：α+β=1且α
‑
β=τ。
[0008]在本专利技术中，在步骤5中，根据一致概率α和不一致概率β，确定功率变化一致的采样点个数i和功率变化不一致的采样点个数j，同时i，j满足条件：i+j=n
‑
1，i/j=α/β，并将i个采样点的波动方向调整为同向，将j个采样点的波动方向调整为反向。
[0009]在本专利技术中，在步骤5中，根据相邻采样时刻的实际波动幅度计算n个采样时刻的柔性期望功率y1，y2，
…
，y
n
。
[0010]实施本专利技术这种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法，具有以下有益效果：本专利技术以光伏发电系统的瞬时输出功率为依据，调控柔性负荷功率随着瞬时输出功率的变化而变化，从而削弱/抵消瞬时输出功率波动对电网的影响，对于指导居民有序用电、提高光伏的消纳具有重要意义。本专利技术中的相关系数可根据需要设定，依据居民的用电意愿，设定柔性负荷功率与瞬时输出功率的贴近程度，进而科学指导居民用电。本专利技术需用到的数据不多，实现简单，可得到较为明确的柔性负荷功率曲线，为电力用户的需求侧管理提供了切实可行的办法。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的基于相关系数的柔性负荷功率调控方法的流程图；图2为本专利技术的光伏发电系统的瞬时输出功率的曲线示意图；图3为本专利技术的较佳实施例中的洗衣机的负荷功率曲线示意图；图4为本专利技术的较佳实施例中的空调的负荷功率曲线示意图；图5为本专利技术的较佳实施例中的电动汽车的负荷功率曲线示意图。
具体实施方式
[0012]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白清晰，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。
[0013]实施例一本专利技术的这种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法，通过检测一个时间段内瞬时输出功率的实时数据，估算各负荷设备占瞬时输出功率的负荷占比，再给予各柔性期望功率与瞬时输出功率的相关系数，就可以生成柔性期望功率的具体数值。依据柔性期望功率生成负荷功率曲线，电力用户根据此负荷功率曲线对光伏发电系统进行消纳，有效的提高电力系统的稳定性，为居民有序用电提供指导作用。参照图1，这种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法，包括以下步骤。
[0014]步骤11：选定光伏发电系统，该光伏发电系统连接至少两个负载设备，在n个采样时刻采集光伏发电系统的瞬时输出功率，并计算平均输出功率。光伏发电系统的瞬时输出功率分别为x1，x2，
…
，x
n
，平均输出功率。
[0015]步骤12：确定负载设备的负荷占比，计算各负载设备的平均期望功率。负载设备的平均期望功率，k为该负载设备的负荷占比。
[0016]步骤13：设置各负载设备的柔性期望功率与光伏发电系统的瞬时输出功率的相关
系数τ。相关系数τ为肯德尔(Kendall)相关系数，表示负载设备与光伏发电系统功率相关性的强弱。τ取小于1的正数。
[0017]步骤14：根据相关系数τ计算出柔性期望功率随瞬时输出功率变化的一致概率α和不一致概率β。柔性期望功率随光伏发电系统的输出功率数据变化要么一致要么是不一致的，用概率表示为α+β=1。根据根据肯德尔秩相关系数的定义，有α
‑
β=τ，已知τ后，联立上式可以计算一致概率α和不一致概率β。
[0018]步骤15：计算瞬时输出功率在相邻采样时刻的波动幅度，根据瞬时输出功率的波动幅度计算柔性期望功率的理想波动幅度，根据一致概率α和不一致概率β计算柔性期望功率的实际波动幅度，再计算负载设备的柔性期望功率。理想波动幅度是指柔性期望功率的波动方向完全相同的波动幅度。由于实际工况的不同，负载设备的实际波动幅度的波动方向并不完全与光伏发电设备相同，即存在柔性期望功率随瞬时输出功率变化的一致概率α和不一致概率β。
[0019]根据一致概率α和不一致概率β确定功率变化一致的采样点个数i和功率变化不一致的采样点个数j，i/j=α/β。对于n个采样点，从第二个采样点开始计算相对于前一采样点的功率变化，因此i+j=n
‑
1。将i个采样点的波动方向调整为同向，将j个采样点的波动方向调整为反向，从而获得实际波动幅度。再根据相邻采样时刻的实际波动幅度计算n个采样时刻的柔性期望功率y1，y2，
…
，y
n
。
[0020]步骤16：根据n个采样时刻的柔性期望功率绘制负载设备的负荷功率曲线，根据该负荷功率曲线调控负载设备的柔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相关系数的柔性负荷功率调控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：选定光伏发电系统，该光伏发电系统连接至少两个负载设备，在n个采样时刻采集光伏发电系统的瞬时输出功率，并计算平均输出功率；步骤2：确定各负载设备的负荷占比，计算负载设备的平均期望功率；步骤3：设置各负载设备的柔性期望功率与光伏发电系统的瞬时输出功率的相关系数τ；步骤4：根据相关系数τ计算出柔性期望功率随瞬时输出功率变化的一致概率α和不一致概率β；步骤5：计算瞬时输出功率在相邻采样时刻的波动幅度，根据瞬时输出功率的波动幅度计算柔性期望功率的理想波动幅度，根据一致概率α和不一致概率β计算柔性期望功率的实际波动幅度，再计算负载设备的柔性期望功率；步骤6：根据n个采样时刻的柔性期望功率绘制负载设备的负荷功率曲线，根据该负荷功率曲线调控负载设备的柔性负荷功率。2.根据权利要求1所述的柔性负荷功率调控方法，其特征在于，n个采样时刻光伏发电系统的瞬时输出功率分别为x1，x...

【专利技术属性】
技术研发人员：程宏波，李宗伟，郑少华，范瑞祥，蔡木良，万紫彤，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：