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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源供应,特别是涉及一种电力与天然气联合需求响应的调度方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、相比于其他发电形式,天然气发电具有低碳、灵活调节、快速响应等显著优势,对于增强电网运行灵活性、参与电网调峰等辅助服务具有重要作用,尤其随着未来海量新能源发电的开发与并网,为缓解风、光发电波动性对电网的不利影响,天然气发电在电网运行中仍将承担举足轻重的作用。同时,在全球碳减排的需求驱动下,天然气行业的电气化进程也在逐步推进,例如压缩机等设施被逐步替换为更加低碳的电驱动形式。随着电力、天然气两大能源基础设施之间的互联相依程度逐步加深,从耦合而非单一能源系统的角度、实现对两类能源的综合优化利用与调度有着迫切的实际需求。
2、需求响应等需求侧管理技术赋予了负荷侧灵活的调节能力,在提升电力系统正常运行时的经济性以及紧急场景下的韧性等方面的作用已被诸多实践证实。从全球范围来看,虽然天然气行业的需求响应仍在探索、试点阶段,但需求响应在电力行业的深入、广泛应用也从侧面揭示了其在天然气行业的无穷潜力。对电力、天然气两类能源系统的需求响应进行联合调度,对于优化耦合能源系统运行、提升能源利用率、保障能源安全等方面具有重要意义与应用价值。
3、鉴于此,如何实现电-气联合需求响应调度成为本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种电力与天然气联合需求响应的调度方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,能够实现对电力、天然气
2、为解决上述技术问题,本专利技术实施例提供了一种电力与天然气联合需求响应的调度方法,包括:
3、对调度区域中的需求响应用户进行分区,得到多个用户分区;
4、针对各个所述用户分区,建立电力需求响应的执行约束、天然气需求响应的执行约束、电力与天然气综合约束,以及电力、天然气节点负荷削减量与节点实际负荷计算等式约束,结合预先建立的综合能源系统优化调度模型进行优化调度计算,得到每个所述用户分区各自对应的电力、天然气负荷削减情况;
5、基于各个所述用户分区的电力、天然气负荷削减情况对相应用户分区中的需求响应用户进行需求响应调度。
6、可选的,所述对调度区域中的需求响应用户进行分区,得到多个用户分区,包括:
7、将所述调度区域中由同一个配电网节点供应电力、且由同一个配气网节点供应天然气的各个需求响应用户划分为一个用户分区,以得到多个用户分区。
8、可选的,所述针对各个所述用户分区,建立电力需求响应的执行约束、天然气需求响应的执行约束、电力与天然气综合约束,以及电力、天然气节点负荷削减量与节点实际负荷计算等式约束,结合预先建立的综合能源系统优化调度模型进行优化调度计算,得到每个所述用户分区各自对应的电力、天然气负荷削减情况,包括:
9、基于各个所述用户分区生成分区关联矩阵;
10、针对各个所述用户分区,建立电力需求响应的执行约束、天然气需求响应的执行约束、电力与天然气综合约束,并根据所述分区关联矩阵,将各个所述用户分区的电力负荷削减情况和天然气负荷削减情况映射至对应的配电网节点和配气网节点上,得到电力、天然气节点负荷削减量计算等式约束及节点实际负荷计算等式约束;
11、根据所述电力需求响应的执行约束、所述天然气需求响应的执行约束、所述电力与天然气综合约束,所述电力、天然气负荷削减量计算等式约束以及所述节点实际负荷计算等式约束,结合所述预先建立的综合能源系统优化调度模型进行优化调度计算,得到每个所述用户分区各自对应的电力、天然气负荷削减情况
12、可选的,所述电力需求响应的执行约束包括:单次电力需求响应最小持续时间约束、单次电力需求响应最大持续时间约束、同用户群电力需求响应总持续时间约束和电力负荷削减量约束;
13、和/或所述天然气需求响应的执行约束包括:单次天然气需求响应最小持续时间约束、单次天然气需求响应最大持续时间约束、同用户群天然气需求响应总持续时间约束、天然气负荷削减量约束;
14、和/或所述电力与天然气综合约束包括:电力与天然气综合负荷削减约束。
15、可选的,所述分区关联矩阵为:
16、
17、其中,第i行、第j列元素αij取值为1或0,当存在某个用户分区的电力由配电网节点电力i供应、且其天然气由配气网节点天然气j供应,则αij=1,对应的用户分区标记为[i,j];否则为αij=0;m表示调度区域内,需求响应涉及的配电网节点总数量,n表示调度区域内,需求响应设计的配气网节点总数量。
18、可选的,所述单次电力需求响应最小持续时间约束为:
19、所述单次天然气需求响应最小持续时间约束为:
20、其中,δp,[i,j],t为二元变量,δp,[i,j],t=1表示用户分区[i,j]中的用户群在t时段执行电力需求响应,δp,[i,j],t=0表示用户分区[i,j]中的用户群在t时段未执行电力需求响应;δp,[i,j],t+τ表示用户分区[i,j]中的用户群在t+τ时段是否执行电力需求响应;δg,[i,j],t为二元变量,δg,[i,j],t=1表示用户分区[i,j]中的用户群在t时段执行天然气需求响应,δg,[i,j],t=0表示用户分区[i,j]中的用户群在t时段未执行天然气需求响应,δg,[i,j],t+τ表示用户分区[i,j]中的用户群在t+τ时段是否执行天然气需求响应,tmin为单次电力需求响应或天然气需求响应事件的最小持续时间,τ∈[0,tmin-1];
21、所述单次电力需求响应最大持续时间约束为
22、所述单次天然气需求响应最大持续时间约束为
23、其中,tmax为单次电力需求响应或天然气需求响应事件的最大持续时间;
24、所述同用户群电力需求响应总持续时间约束为
25、所述同用户群天然气需求响应总持续时间约束为
26、其中,t表示调度时域长度,dmax为针对同用户群的电力需求响应或天然气需求响应的最大总持续时间。
27、可选的,所述电力负荷削减量约束为δp,[i,j],t·ωmin·pogn,[i,j],t≤pred,[i,j],t≤δp,[i,j],t·ωmax·pogn,[i,j],t;
28、所述天然气负荷削减量约束为δg,[i,j],t·ωmin·gogn,[i,j],t≤gred,[i,j],t≤δg,[i,j],t·ωmax·gogn,[i,j],t;
29、其中,ωmin表示电力需求响应或天然气需求响应导致负荷削减的最小比例,ωmax表示电力需求响应或天然气需求响应导致负荷削减的最大比例;pred,[i,j],t为用户分区[i,j]中的用户群在t时段执行电力需求响应的有功负本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,所述对调度区域中的需求响应用户进行分区,得到多个用户分区,包括:
3.根据权利要求1所述的电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,所述针对各个所述用户分区,建立电力需求响应的执行约束、天然气需求响应的执行约束、电力与天然气综合约束,以及电力、天然气节点负荷削减量与节点实际负荷计算等式约束,结合预先建立的综合能源系统优化调度模型进行优化调度计算,得到每个所述用户分区各自对应的电力、天然气负荷削减情况,包括:
4.根据权利要求3所述的电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,所述电力需求响应的执行约束包括:单次电力需求响应最小持续时间约束、单次电力需求响应最大持续时间约束、同用户群电力需求响应总持续时间约束和电力负荷削减量约束;
5.根据权利要求4所述的电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,所述分区关联矩阵为:
6.根据权利要求5所述的电力与天然气联合需求响应的调度方
7.根据权利要求6所述的电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,所述电力负荷削减量约束为δP,[i,j],t·ωmin·Pogn,[i,j],t≤pred,[i,j],t≤δP,[i,j],t·ωmax·Pogn,[i,j],t;
8.根据权利要求3所述的电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,
9.一种电力与天然气联合需求响应的调度装置,其特征在于,包括:
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述电力与天然气联合需求响应的调度方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,所述对调度区域中的需求响应用户进行分区,得到多个用户分区,包括:
3.根据权利要求1所述的电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,所述针对各个所述用户分区,建立电力需求响应的执行约束、天然气需求响应的执行约束、电力与天然气综合约束,以及电力、天然气节点负荷削减量与节点实际负荷计算等式约束,结合预先建立的综合能源系统优化调度模型进行优化调度计算,得到每个所述用户分区各自对应的电力、天然气负荷削减情况,包括:
4.根据权利要求3所述的电力与天然气联合需求响应的调度方法,其特征在于,所述电力需求响应的执行约束包括:单次电力需求响应最小持续时间约束、单次电力需求响应最大持续时间约束、同用户群电力需求响应总持续时间约束和电力负荷削减量约束;
5.根据权利要求4所述的电...
【专利技术属性】
技术研发人员:王伟,陈咏涛,王洪彬,张友强,李杰,廖峥,何荷,余红欣,何燕,黄睿灵,陈迅,
申请(专利权)人:国网重庆市电力公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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