System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法技术方案_技高网

分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法技术方案

技术编号:40513804 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-01 13:30
本发明专利技术属于能源电力技术领域,公开了分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,对配电网运营商、负荷聚合商及电动汽车聚合商分别依据当前时刻下各自主体内可调控分布式设备的运行计划周期及可调控功率范围,确立各自可调控功率域与系统滚动优化调控时窗;确立各主体协同降碳调控框架及调控决策模型,构建多主体协同降碳调度模型;在考虑各主体间信息交互隐私的前提下,对模型进行分布式求解并将结果分发给各主体执行,同步更新各自主体内可调控分布式设备的运行状态,进行下一个时刻点的多主体协同降碳调控。本发明专利技术克服了电动汽车等强不确定性源荷并网后多主体协同降碳调控困难、调控模型复杂、求解算法通信开销大和信息隐私的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源电力,具体是涉及分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法


技术介绍

1、随着清洁能源低碳利用和交通等领域低碳转型推进,分布式电源和电动汽车的高速增长态势为配电网运行带来挑战。一方面,分布式电源和电动汽车大规模无序充电可加剧系统的峰谷差、增大系统调峰压力;另一方面,考虑到分布式电源和电动汽车各自聚合后可与其他可调源荷协同互动,共同参与配电网的节能减排。因此,如何挖掘分布式源荷协同规模化价值,在利益均衡和隐私保护下,使各类分布式源荷参与到配电系统的多主体协同降碳,是推动分布式电源、电动汽车与电力系统协同发展的重难点问题。

2、目前多主体协同优化调控多为日前-日内双时间尺度下开展,所调控的对象多为光伏、风机等出力曲线较为规律的分布式电源,其中日前调控主要利用分布式源荷的日前功率预测曲线初步确立优化调控策略,日内调控则是基于日内分布式源荷的短期功率预测结果进一步修正日前优化调控策略。而电动汽车具有移动储能特性,通过对其充放电功率的主动管理,可使电动汽车集群作为一个主体与其他类型主体互动,共同参与到配电网的节能减排。为了让电动汽车集群和其他灵活资源共同参与到多主体协同优化调控,首先需解决不确定性问题,例如,电动汽车充放电行为在受电池荷电状态及健康度、用户出行规律、交通路况、充电桩类型、充电电价等因素影响下,其并离网时间、可调控功率大小均呈现强随机性且难以准确预测,传统基于电动汽车充电需求预测的调控方案势必会造成决策偏差;此外,电动汽车等可调控资源的不确定性进一步导致参与调控的对象、数目、可调控时长和可调控功率均呈现时变性及不确定性,增大了调控时窗的确立难度且难以开展对电动汽车等灵活资源集群可调控潜力的准确评估,进而降低了多主体协同优化调控决策方案的有效性。

3、此外,目前多主体协同优化调控多采用集中式优化模型求解,存在通信开销大、模型复杂和信息隐私等问题;现有多主体协同优化调控通常以各主体的利益最大化为目标,不能充分兼顾多主体间协同降碳潜力。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提供了分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,通过将多主协同优化调控在滚动时窗下开展、开展调控时窗的自适应调整、分布式资源集群调控潜力的动态评估及滚动决策,实现对分布式源荷的实时精准调控,克服了电动汽车等强不确定性源荷并网后调控对象及调控时窗难以确立、调控潜力难以准确评估,多主体协同降碳调控困难、调控模型复杂、求解算法通信开销大和信息隐私的问题。

2、本专利技术所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,包括以下步骤:

3、s1、配电网运营商、负荷聚合商及电动汽车聚合商分别依据当前时刻下各自主体内可调控分布式设备的运行计划周期及可调控功率范围,确立当前时刻下各主体可调控功率域与系统滚动优化调控时窗;

4、s2、考虑碳交易及柔性负荷需求响应能力,确立当前系统滚动优化调控时窗下配电网运营商、负荷聚合商及电动汽车聚合商的协同降碳调控框架及各主体的调控决策模型,构建多主体协同降碳调度模型;

5、s3、将当前系统滚动优化调控时窗下多主体协同降碳调度模型拆分为易于求解的子问题,在考虑各主体间信息交互隐私的前提下,对拆分后的多主体协同降碳模型进行分布式求解;将分布式求解结果分发给各主体执行并同步更新各自主体内可调控分布式设备的运行状态,随后进行下一个时刻点的多主体协同降碳调控。

6、进一步的,s1具体为:

7、s1-1、配电网运营商的可调控分布式设备为燃气轮机,配电网运营商依据当前时刻t下各可调控燃气轮机的运行计划周期及计划出力功率获取聚合调控时窗和该时窗下的可调聚合功率范围,如下式所示:

8、,

9、式中,为时刻t下配电网运营商对所管控的燃气轮机集群的聚合调控时窗;、和nd分别为时刻t下可调控燃气轮机的编号、编号集合及总数目;为第id号燃气轮机的计划停机时刻;为并集符号,表示所有燃气轮机个体调控时窗的并集;第id号燃气轮机在t时刻的计划出力功率;为燃气轮机集群在时刻t下的聚合功率,其可调功率范围为;

10、s1-2、负荷聚合商的可调控分布式设备为可转移负荷类型,负荷聚合商依据时刻t下各可转移负荷的运行计划周期及预测负荷功率获取聚合调控时窗和该时窗下的可调聚合功率范围,如下式所示:

11、,

12、,

13、式中,为时刻t下负荷聚合商对所管控的可转移负荷集群的聚合调控时窗,il、和nl分别为时刻t下可转移负荷的编号、编号集合及总数目,为第il号可转移负荷的计划停机时刻;为并集符号,表示所有可转移负荷个体调控时窗的并集;第il号可转移负荷在t时刻的预测负荷功率,为可转移负荷集群在时刻t下的聚合功率,其可调功率范围为;

14、s1-3、电动汽车聚合商的可调控分布式设备为车到网型充电桩及接入的电动汽车,电动汽车聚合商依据时刻t下各接入电动汽车的充电计划周期及充放电功率和电量约束获取聚合调控时窗和该时窗下的可调聚合功率范围,如下式所示:

15、,

16、;

17、约束如下:

18、,

19、式中,为时刻t下电动汽车聚合商对所管控的电动汽车集群的聚合调控时窗,ie、和ne分别为时刻t下可调控电动汽车的编号、编号集合及总数目,为调控时间尺度,为第ie号可调控电动汽车的计划充电完成时刻,为并集符号,表示所有可调控电动汽车个体调控时窗的并集;和分别为第ie号可调控电动汽车在t时刻下所允许的最大充电功率和最大放电功率;为可调控电动汽车集群在t时刻下的聚合功率,其可调功率范围为,和分别为可调控电动汽车集群在t时刻的聚合电量及其突变量,为t时刻第ie号可调控电动汽车是否接入充电桩状态指标,若接入则为1,否则为0,和分别为第ie号可调控电动汽车到达充电桩的时刻及预期离开的时刻,和分别为第ie号可调控电动汽车所允许的电池电量下限和电池电量上限;

20、s1-4、由配电网运营商、负荷聚合商和电动汽车聚合商三方各自的聚合调控时窗获取系统滚动优化调控时窗,如下式所示:

21、,

22、式中,表示取三方各自聚合调控时窗的并集。

23、进一步的,s2中,碳交易及柔性负荷需求响应能力,具体为:

24、a. 配电网运营商的碳排放量由其所调控的燃气轮机碳排放量和从上级输电网购电的等效碳排放量共同构成,当配电网运营商的总碳排放量大于其免费分配碳排放配额时,配电网运营商从输电网购买额外的碳排放配额;为了发挥电动汽车的减碳能力,假设电动汽车的等效碳排放配额能够由电动汽车聚合商在碳市场出售获取收益;

25、b. 负荷聚合商依据分时电价管理用户用电行为,实现需求响应,进而优化和调整可转移负荷。

26、进一步的,s2中,配电网运营商、负荷聚合商及电动汽车聚合商的协同降碳调控框架,具体为:

27、a.各主体的降碳机制为:配电网运营商采本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,S1具体为:

3.根据权利要求2所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,S2中,碳交易及柔性负荷需求响应能力,具体为:

4.根据权利要求2所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,S2中,配电网运营商、负荷聚合商及电动汽车聚合商的协同降碳调控框架,具体为:

5.根据权利要求2所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,S2中,各主体的调控决策模型,具体为:

6.根据权利要求5所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于, S2中,构建多主体协同降碳调度模型,如式(22)所示:

7.根据权利要求6所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,S3中,将多主体协同降碳调度模型拆分为两个易求解的子问题:

8.根据权利要求7所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,S3中,在考虑各主体间信息交互隐私的前提下,对拆分后的多主体协同降碳模型进行分布式求解,具体为:

9.根据权利要求8所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,S3中,将分布式求解结果分发给各主体执行并同步更新各自主体内可调控分布式设备的运行状态,具体为:

...

【技术特征摘要】

1.分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,s1具体为:

3.根据权利要求2所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,s2中,碳交易及柔性负荷需求响应能力,具体为:

4.根据权利要求2所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,s2中,配电网运营商、负荷聚合商及电动汽车聚合商的协同降碳调控框架,具体为:

5.根据权利要求2所述的分布式源荷参与下的配电系统多主体实时协同降碳方法,其特征在于,s2中,各主体的调控决策模型,具体为:

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐霄仇子文张腾高辉
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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