[发明专利]一种计及需求响应的电网安全优化调度方法

摘要

本发明公开了一种计及需求响应的电网安全优化调度方法，包括以下步骤：建立动态激励补偿机制，根据用户的负荷削减及转移特性，对用户的需求响应行为进行建模；建立电网可靠性指标失负荷概率和电量不足期望值的计算模型；将可靠性指标转化为经济指标融入到目标函数中，建立以总运营成本最小为目标的日前经济调度模型；建立约束条件，使得电力系统满足系统约束、机组约束以及安全约束；使用计算软件求解得到最优的日前经济调度结果。本发明将需求响应和可靠性指标融入到电力系统日前调度中，建立了考虑动态激励补偿和期望停电损失的优化调度模型，协调解决发电侧的机组组合问题和需求侧的供需互动问题，实现电网运行的经济性与安全性。

主权项

1.一种计及需求响应的电网安全优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，建立动态激励补偿机制，根据用户的负荷削减及转移特性，对用户的需求响应行为进行建模；动态激励补偿机制设计如下，在系统出现最高负荷的时段，电网企业将给予的激励补偿最高，设电网企业给予的最高激励补偿为A^*元/MWh，定义各时段负荷与负荷最大值之比为需求比例系数，设需求比例系数为Γ_t，即：式中，指需求响应前t时段的电力需求；T为时段总数；设各时段的激励补偿为A_t，则各时段的激励补偿为A_t＝A^*Γ_t(1)单时段模型下，用户主动削减负荷，需求响应后，用户在第t时段的用电需求调整为：式中，为用户在第t时段的用电需求，E_t,t为自弹性系数；为需求响应前的电价；Pr_t为需求响应后的电价；(2)多时段模型下，用户将当前时段的用电需求转移到其他时段，t时段用户的需求函数为：式中，E_t,j为交叉弹性系数；t和j表示不同的时间段；定义用户参与需求响应项目的参与度为需求响应系数，设需求响应系数为η，t时刻下η_t与A_t成正比，且当激励价格大于电价时，用户将完全参与需求响应；所以，η_t可由下式表示：结合单时段模型、多时段模型及需求响应系数，t时段，实际参与需求响应的负荷为：则t时段的实际负荷D_t为：步骤S2，建立电网可靠性指标失负荷概率和电量不足期望值的计算模型；可靠性指标失负荷概率指发电机组的可用容量不满足某一负荷需求的概率；市场环境下，可靠性指标失负荷概率越小，表明电力供应越充裕，电力市场越接近完全竞争市场；可靠性指标失负荷概率的数学模型建立如下：假设电网失负荷仅由发电机组故障停运引起，机组的故障停运率可由强迫停机率替代；设t时段的失负荷概率为LOLP_t，表示为：式中，δ_j,t表示电网的失负荷状态，δ_j,t＝1表明t时段机组j切机将导致备用不足，δ_j,t＝0表明t时段机组j切机后系统不会失负荷；和分别表示单机和双机故障情况下机组i的失负荷贡献系数；和分别表示t时段下系统中单机和双机故障的概率；电量不足期望值指由于失负荷导致的电量不足期望值，电量不足期望值的数学模型建立如下：设t时段的电量不足期望值为EENS_t，表示为：式中，SR_t是t时段系统的旋转备用容量，R_i,t表示机组i在t时段的备用容量；步骤S3，构建总运营成本的目标函数，将可靠性指标转化为经济指标融入所述目标函数中，建立以总运营成本最小为目标的日前经济调度模型；步骤S4，建立约束条件，使得电力系统满足系统约束、机组约束以及安全约束；步骤S5，使用最优解计算软件求解得到最优的日前经济调度结果。