一种级联式多时间尺度可调节负荷的聚合方法技术

本申请涉及一种级联式多时间尺度可调节负荷的聚合方法，该方法实现了分散式可调节负荷资源从短时间尺度级别向长时间尺度的多层级级联，避免了在单一层级聚合所带来的海量数据处理和复杂的功能设计问题

【技术实现步骤摘要】
一种级联式多时间尺度可调节负荷的聚合方法


[0001]本申请涉及可调节负荷资源聚合
，具体涉及一种级联式多时间尺度可调节负荷的聚合方法
。

技术介绍

[0002]电网充分挖掘和利用负荷侧可调节资源是实施需求响应功能的重要手段，在当下建设新型电力系统过程中，充分聚集并有效利用可调节负荷资源将有助于新能源的消纳
。
此外，当电网运行处于紧张供需状况，如夏日负荷高峰时期，恶劣天气导致电网设备损坏时，可调节负荷资源发挥削峰填谷功能，从而提升电网运行可靠性和经济性
。
[0003]负荷侧可调节资源的规模大小不一，种类多样，典型的可调节资源有温控负荷
、
电动汽车和数据中心等，既可以是低压居民类用电，也可以是大规模工业类负荷
。
本质上来说，可调节负荷是一个呈多时空耦合的复杂系统
。
从空间上来说，它广泛存在于电网不同的供电节点；从时间上来说，基于不同物理和化学过程的可调节负荷在响应电网需求时呈现出不同的响应速率
。
电动汽车
、
用户侧储能类负荷是基于电信号响应电网需求，其响应时间可至秒级，而温控类负荷通常需要与环境进行热量交换，并通过温度触发信号响应电网需求，其响应时间通常是分钟或是小时级别
。
[0004]现有的可调节负荷资源聚合技术主要是针对单一层级对可调节负荷资源进行聚合，而在单一层级的负荷聚合方式由于资源数量大
、
种类多，可能引入大量的负荷特性参数，进而增加数据处理
、
传输复杂程度，采用多层级负荷聚合体级联的方式可有助于缓解因大量数据导致的系统功能设计复杂性问题
。
另一方面，低电压等级和短时间尺度的可调节负荷在响应电网需求时具有一定的随机性，其聚合体形式可能在响应规模和时间尺度方面不满足电网运行要求，通过与同级别可调节负荷资源聚合或是向高电压等级
、
长时间尺度方向以多层级级联方式聚合可有助于满足电网调用需求响应资源的运行要求
。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提出一种级联式多时间尺度可调节负荷的聚合方法，实现将分散式可调节负荷资源从短时间尺度级别向长时间尺度的多层级级联
。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例提供一种级联式多时间尺度可调节负荷的聚合方法，包括以下步骤：
[0007]步骤
S10
，将级联式多时间尺度可调节负荷的聚合架构分为三个时间级别，分别是5分钟时间级别
、15
分钟时间级别
、60
分钟时间级别；将所有可调节负荷资源分为第一类负荷和第二类负荷两大类，其中第一类负荷为纯功率调节型负荷，其输入信息包含负荷或时间编号
、
响应开始时间
、
响应结束时间
、
可调节功率，第二类负荷在第一类负荷基础上，进一步考虑响应持续时间特征，其输入信息包含负荷编号
、
响应开始时间
、
响应结束时间
、
可调节功率
、
响应持续时间；
[0008]步骤
S20
，可调节负荷资源在低时间级别的输入信息用于向高时间级别进行聚合，
并且第一类负荷和第二类负荷分别进行聚合；第一类负荷在聚合前需要对响应开始时间
、
响应结束时间进行修正，第二类负荷在聚合前需要对响应开始时间
、
响应结束时间
、
可调节功率
、
响应持续时间进行修正，以满足高时间级别的输入要求；
[0009]步骤
S30
，输出第一
、
二类负荷聚合后的结果，并将输出信息用于与同级别时间连接或是向高级别时间级联
。
[0010]进一步地，第一类负荷进行聚合，具体包括：
[0011]设
dt
为低时间级别，
Dt
为高时间级别；
[0012]在
dt
时间级别，将响应起始时间沿时间轴向前修正为离
Dt
时间级别最近的时间刻度，记为将响应结束时间向后修正离
Dt
时间级别最近的时间刻度，记为使修正后的响应开始与结束区间覆盖修正前的响应开始与结束区间
[0013]在
Dt
时间级别每一个单位时间区间
k
中，按总电能量不变原则，对所有短时间尺度的可调节功率求和并取其平均值
。
[0014]进一步地，所述对所有短时间尺度的可调节功率求和并取其平均值，具体包括：
[0015][0016]其中，表示第一类负荷在
dt
时间级别的
k
时间段内的可调节功率的平均值，表示第一类负荷在
Dt
时间级别的
k
时间段内可调节功率的平均值
。
[0017]进一步地，第二类负荷进行聚合，具体包括：
[0018]设
dt
为低时间级别，
Dt
为高时间级别；
[0019]在
dt
时间级别，将响应开始时间沿时间轴向前修正为离
Dt
时间级别最近的时间刻度，记为将响应结束时间向后修正离
Dt
时间级别最近的时间刻度，记为修正后的响应开始与结束区间覆盖修正前的响应开始与结束区间
[0020]在
dt
时间级别，将响应持续时间修正为
Dt
时间级别的响应持续时间要求的时间区间覆盖所有可能的时间区间；
[0021]在高时间级别
Dt
的响应持续时间中，按总电能量不变原则，计算平均值；
[0022]第二类负荷修正后的结果整理为集合对与集合中所有均相同的集合，将可调节功率求和并按顺次重新编号，获得第二类负荷在
Dt
时间级别的聚合结果
。
[0023]进一步地，所述在
dt
时间级别，将响应持续时间修正为
Dt
时间级别的响应持续时间要求的时间区间覆盖所有可能的时间区间，具体包括：
[0024]将作为被除数除以
Dt
，获得整数商
q
和余数为
r
，
[0025][0026][0027]计算
r/dt
＝
i
，
[0028]当时，
[0029][0030]当时，
[0031][0032]进一步地，所述在高时间级别
Dt
的响应持续时间中，按总电能量不变原则，计算平均值，具体包括：
[0033][0034]进一步地，在所述步骤
S30
中，第一
、
二类负荷有两种输出方式，分别是以纵向可调节功率划分功率区间并顺次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种级联式多时间尺度可调节负荷的聚合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
S10
，将级联式多时间尺度可调节负荷的聚合架构分为三个时间级别，分别是5分钟时间级别
、15
分钟时间级别
、60
分钟时间级别；将所有可调节负荷资源分为第一类负荷和第二类负荷两大类，其中第一类负荷为纯功率调节型负荷，其输入信息包含负荷或时间编号
、
响应开始时间
、
响应结束时间
、
可调节功率，第二类负荷在第一类负荷基础上，进一步考虑响应持续时间特征，其输入信息包含负荷编号
、
响应开始时间
、
响应结束时间
、
可调节功率
、
响应持续时间；步骤
S20
，可调节负荷资源在低时间级别的输入信息用于向高时间级别进行聚合，并且第一类负荷和第二类负荷分别进行聚合；第一类负荷在聚合前需要对响应开始时间
、
响应结束时间进行修正，第二类负荷在聚合前需要对响应开始时间
、
响应结束时间
、
可调节功率
、
响应持续时间进行修正，以满足高时间级别的输入要求；步骤
S30
，输出第一
、
二类负荷聚合后的结果，并将输出信息用于与同级别时间连接或是向高级别时间级联
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一类负荷进行聚合，具体包括：设
dt
为低时间级别，
Dt
为高时间级别；在
dt
时间级别，将响应起始时间沿时间轴向前修正为离
Dt
时间级别最近的时间刻度，记为将响应结束时间向后修正离
Dt
时间级别最近的时间刻度，记为使修正后的响应开始与结束区间覆盖修正前的响应开始与结束区间在
Dt
时间级别每一个单位时间区间
k
中，按总电能量不变原则，对所有短时间尺度的可调节功率求和并取其平均值
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所有短时间尺度的可调节功率求和并取其平均值，具体包括：其中，表示第一类负荷在

【专利技术属性】
技术研发人员：王振尚，赵宇明，王静，唐文俊，周密，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：