[发明专利]一种考虑柔性负荷的电力系统调度方法

说明书

本发明提供一种考虑柔性负荷的电力系统调度方法，包括如下步骤：S10确定区域用电的峰时段、谷时段和平时段；S20确定各类柔性负荷在峰时段、谷时段和平时段的电价，所述各类柔性负荷包括大工业用户柔性负荷、商业用户柔性负荷和居民用户柔性负荷；S30根据各类负荷在峰谷平时段的电价建立考虑柔性负荷的机组组合模型，所述模型的目标函数包含发电成本、开机成本和用电成本，所述模型的约束条件包括机组启停时间约束、机组出力约束、机组爬坡速率约束、直流潮流约束、线路潮流约束以及柔性负荷调度和运行特性约束；S40求解所述柔性负荷的机组组合模型。

技术领域

本发明涉及电力系统调度技术领域，具体涉及一种考虑柔性负荷的电力系统调度方法。

背景技术

柔性负荷是用电行为在时间上或空间上灵活可变的负荷。柔性负荷可通过调节用电行为来降低用电成本，同时在电力系统中可发挥削峰填谷的作用。目前，柔性负荷的调度主要有响应电价和事先签订合约(包含激励与惩罚措施)两类方法。通过电价信号引导用户用电行为，是缓解用电高峰和改善用电方式的有效手段。文献[1]根据负荷预测的结果，考虑了温控负荷和电动汽车响应电价的调度，同时比较了集中式、层级式和分布式三种控制调度方法的优缺点。通过算例说明层级式负荷调度最具有应用前景，也验证了负荷参与调度的可行性和有效性，但文中未考虑柔性负荷的具体响应特性。文献[2]考虑了分时电价环境下柔性负荷受电价的影响在不同时段发生平移和削减的需求响应模型。根据可平移和可削减负荷的定义，建立了自弹性和互弹性系数矩阵，并通过弹性系数矩阵分析柔性负荷发生平移和削减的情况。文中验证了所提出的需求响应分析方法的有效性，但弹性系数矩阵的使用误差大且无法让柔性灵活参与经济调度。通过响应电价方式来引导柔性负荷的用电行为，可在一定程度上减少调度部门的调峰压力，但柔性负荷自主响应行为的不确定性较大。当大量柔性负荷同时响应电价变化的时可能导致负荷同时转移或者平移到低电价时段，从而造成新的用电高峰。通过事先与用户签订合约，规定用户基本负荷量和负荷削减量的计算方法、激励的确定方法以及违约的惩罚措施等，是电力调度部门引导柔性负荷参与调度运行另一种有效调控手段。由用户根据与电力公司签订的合同自行调整用电量的负荷称为可中断负荷。文献[3]以购电成本最小为目标函数，建立了可中断负荷的最优购买模型。该模型考虑了两类可中断负荷的类型，并可根据平衡市场的预测电价和用户报价来安排可中断负荷购买策略。文献[4]研究了基于可中断负荷合同的偏差电量考核，提出了考虑可中断负荷的售电公司的最优经营购买模型，通过可中断负荷的调整减少了正偏差电量的，降低了售电公司的购电成本。但上述文献中可中断负荷作用主要是用于售电公司的经营策略，具有局限性。

综上所述，柔性负荷调度参与经济调度尚存在以下3个问题：①弹性系数矩阵无法准确反应柔性负荷的响应特征，同时容易引起新的用电高峰；②柔性负荷的响应方式无法充分发挥其参与经济调度的作用；③柔性负荷的种类未考虑全面。

发明内容

本发明目的在于提供一种考虑柔性负荷的电力系统调度方法，以充分发挥柔性负荷参与电力系统经济调度的作用。

为了实现本发明目的，本发明提供一种考虑柔性负荷的电力系统调度方法，包括如下步骤：

S10确定区域用电的峰时段、谷时段和平时段；

S20确定各类柔性负荷在峰时段、谷时段和平时段的电价，所述各类柔性负荷包括大工业用户柔性负荷、商业用户柔性负荷和居民用户柔性负荷；

S30根据各类负荷在峰谷平时段的电价建立考虑柔性负荷的机组组合模型，所述模型的目标函数包含发电成本、开机成本和用电成本，所述模型的约束条件包括机组启停时间约束、机组出力约束、机组爬坡速率约束、直流潮流约束、线路潮流约束以及柔性负荷调度和运行特性约束；

S40求解所述柔性负荷的机组组合模型。

其中，所述步骤S10包括：