[发明专利]一种基于需求响应的荷储联合优化运行方法

说明书

一种基于需求响应的荷储联合优化运行方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：采集原始数据；步骤2：建立约束条件；步骤3：基于约束条件和采集的原始数据计算响应分时电价后的第i时段电网供电负荷、需求响应实施成本、储能电站成本以及储能电站日收益；步骤4：基于步骤3的计算结果，建立目标函数；步骤5：向步骤4建立的目标函数输入已知条件，获取联合优化结果。本发明利用储能补偿响应分时电价的负荷功率，并使荷储联合运行的总成本最小，不仅能够削峰填谷、降低电网负荷峰谷差，又不必削减过多的用户负荷，在满足用户负荷需求的前提下减少了储能的配置容量，节省了用户用电成本及电网的建设成本、提高了电力系统设备的利用效率。

技术领域

本发明属于源-荷-储技术领域，具体涉及一种基于需求响应的荷储联合优化运行方法。

背景技术

近年来，随着分布式电源及负荷多样性、随机性及间歇性，导致电网负荷峰谷差日益加大，可能会出现短时的高峰或尖峰负荷，造成线路或变压器过载，通过对电网设备进行升级改造的方法不仅投资高、建设周期长，而且设备的利用率不高。

基于需求侧响应(Demand side response，DSR)技术、现代通信及测量技术，通过价格及政策激励等措施，改变用户的用电行为，可以使得负荷作为一个整体参与电力系统的调度控制、优化运行与市场交易等活动。需求响应的实现有两种方式，一种是对通过对城市电网中的可控负荷进行直接控制，给予参与直接负荷控制的用户一定的经济补偿；另外一种是通过价格的手段，基于用户对电价的敏感性，采用分时电价或实时电价等，改变用户的用电行为，实现用户负荷的削减和转移。而储能是目前电网中用于削峰填谷的一个有效调节手段。但是，目前的研究大多只是单纯地考虑储能或负荷调节来进行削峰填谷，而没有将两者各自的作用进行综合，往往导致储能容量过大或负荷控制不合理。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明将负荷控制和储能控制结合起来，以分时电价及储能电站的充放电功率为主要控制变量，利用储能补偿根据分时电价响应的负荷功率，同时考虑负荷需求响应及储能电站的成本和收益，对电网负荷进行削峰填谷，既能满足用户的负荷需求，又能降低电网负荷峰谷差。

因此，本发明提出了一种基于需求响应的荷储联合优化运行方法。对基于分时电价的可控负荷进行分析，综合考虑负荷需求响应成本、储能建设、运行费用、储能削峰填谷收益等，使得在有效的调节电网负荷峰谷差的同时，荷储联合运行总成本最低。

本发明具体采用以下技术方案：

一种基于需求响应的荷储联合优化运行方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：采集原始数据，包括分时时段和电价、负荷预测数据、储能的单位建设成本、年运行维护成本、储能电站的设计使用年限、贴现率、削峰填谷受益系数、储能电站最大充放电功率、储能电池荷电状态；

步骤2：建立约束条件；

步骤3：基于在所述步骤2中建立的约束条件和所述步骤1中采集的原始数据计算响应分时电价后的第i时段电网供电负荷、需求响应实施成本、储能电站成本以及储能电站日收益；

步骤4：基于步骤3计算出的各项成本和收益，建立联合优化模型，使荷储联合运行的总成本最小；

步骤5：向所述步骤4中建立的联合优化模型输入已知条件，获取联合优化结果。

本发明还进一步采用以下优选技术方案：

在所述步骤2中，约束条件分别采用分时电价约束、储能电站荷电状态约束、储能电站充放电功率约束，将约束条件设置为：

(1)分时电价约束：

p_min≤p_v≤p_f≤p_p≤p_max (1)