本發(fā)明屬于負(fù)荷調(diào)控,具體涉及一種負(fù)荷柔性調(diào)控系統(tǒng)、方法和存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、在新型電力系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下,高比例清潔能源并網(wǎng)及大量電力電子設(shè)備接入,造成大量數(shù)據(jù)匯入,因此對(duì)各類負(fù)荷資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)控變得尤為重要,也對(duì)未來(lái)電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的建設(shè)提出了更嚴(yán)苛的要求。目前電力負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)大多基于光纖專網(wǎng)通信方式或者4g無(wú)線通信方式,而隨著電力負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)的多樣化,4g網(wǎng)難以滿足大容量電力負(fù)荷的接入需求和快速的多業(yè)務(wù)處理進(jìn)程,同時(shí)無(wú)法滿足負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的隱私性??紤]到業(yè)務(wù)的差異化需求和數(shù)據(jù)的安全性傳輸,傳統(tǒng)的通信方式已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代電力業(yè)務(wù)的多樣化發(fā)展。另一方面,終端負(fù)荷所蘊(yùn)含的海量數(shù)據(jù)對(duì)云平臺(tái)的資源計(jì)算和承載能力提出了更高的要求,急需云平臺(tái)提升業(yè)務(wù)處理效率,實(shí)現(xiàn)負(fù)荷側(cè)快速響應(yīng)。而5g技術(shù)的高可靠、低時(shí)延通信、增強(qiáng)移動(dòng)寬帶和大規(guī)模機(jī)器類型通信等特性顯得愈發(fā)重要。如何利用5g技術(shù)實(shí)現(xiàn)需求側(cè)柔性負(fù)荷的快速響應(yīng)仍是亟待解決的問(wèn)題之一。
2、負(fù)荷資源也可通過(guò)制定不同業(yè)務(wù)下的購(gòu)售能定價(jià)來(lái)進(jìn)行間接調(diào)控。現(xiàn)有電力定價(jià)機(jī)制通常只針對(duì)消費(fèi)型電力用戶,僅涉及售電電價(jià)(用戶的購(gòu)電電價(jià))。在能源互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的背景下,用戶已不再是單一的用電消費(fèi)者,用戶也可以通過(guò)諸如分布式光伏等設(shè)備發(fā)電,這類用戶被稱為產(chǎn)消者(產(chǎn)消型用戶),而產(chǎn)消者這一類型具有向電網(wǎng)購(gòu)售電的特殊性質(zhì)。因此,現(xiàn)有的定價(jià)機(jī)制無(wú)法制定用戶的售電電價(jià),產(chǎn)消者缺乏選擇性,產(chǎn)消者的收益難以最大化,導(dǎo)致產(chǎn)消者的需求響應(yīng)意愿低。因此如何在不同業(yè)務(wù)下制定針對(duì)產(chǎn)消者的購(gòu)售電價(jià)也是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提出一種負(fù)荷柔性調(diào)控系統(tǒng),包括:互相通信的云端、邊端和終端;
2、所述云端用于基于預(yù)先獲取的電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、電能預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和電力市場(chǎng)電價(jià)確定負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)并發(fā)送至邊端;
3、所述邊端用于將所述電力市場(chǎng)電價(jià)、負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先構(gòu)建的定價(jià)算法中,通過(guò)申請(qǐng)負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)所述定價(jià)算法進(jìn)行求解得到購(gòu)售電價(jià)并發(fā)送至終端;
4、所述終端用于向邊端發(fā)送計(jì)劃用能數(shù)據(jù),并基于所述購(gòu)售電價(jià)利用所述定價(jià)算法求解交易電量和更新所述計(jì)劃用能數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控;
5、所述云端為負(fù)荷調(diào)控云平臺(tái),所述邊端為負(fù)荷聚合商,所述終端為用戶;所述邊端和云端基于云邊協(xié)同技術(shù)連接;所述定價(jià)算法基于負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù),以負(fù)荷聚合商收益最大和用戶總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建。
6、優(yōu)選的,所述邊端,包括:邊緣服務(wù)器、5g核心網(wǎng)upf和共享儲(chǔ)能設(shè)備;
7、所述邊緣服務(wù)器分別與云端和終端通信連接;用于從云端獲取負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù),并生成所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求發(fā)送至所述5g核心網(wǎng)upf;和用于從云端獲取所述電力市場(chǎng)電價(jià)和從終端獲取計(jì)劃用能數(shù)據(jù),將所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù),輸入到預(yù)先構(gòu)建的定價(jià)算法中,利用所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)切片資源對(duì)所述定價(jià)算法進(jìn)行求解,得到購(gòu)售電價(jià)和共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率,并將所述購(gòu)售電價(jià)發(fā)送至終端;
8、所述5g核心網(wǎng)upf與所述邊緣服務(wù)器通信連接;用于接收并基于所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求,從5g核心網(wǎng)申請(qǐng)得到所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)切片資源;
9、所述共享儲(chǔ)能設(shè)備與終端連接,用于基于所述交易電量和共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率,為終端提供電能或存儲(chǔ)電能進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控;
10、其中,所述定價(jià)算法,以所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)為輸入,以所述購(gòu)售電價(jià)、共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率、交易電量和更新的計(jì)劃用能數(shù)據(jù)為輸出,通過(guò)建立以負(fù)荷聚合商收益最大為上層目標(biāo)函數(shù)和用戶總成本最低為下層目標(biāo)函數(shù)的負(fù)荷調(diào)控雙層優(yōu)化模型,并結(jié)合基于負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)設(shè)定的差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式進(jìn)行構(gòu)建;所述負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)包括新能源消納、削峰填谷和緊急需求響應(yīng)中的一種或多種。
11、優(yōu)選的,所述雙層優(yōu)化模型的構(gòu)建,包括:
12、以負(fù)荷聚合商收益最大為目標(biāo)構(gòu)建上層目標(biāo)函數(shù),以所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)為所述上層目標(biāo)函數(shù)的輸入,以購(gòu)售電價(jià)和共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率為上層目標(biāo)函數(shù)的輸出;以用戶總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建下層目標(biāo)函數(shù),以所述購(gòu)售電價(jià)為所述下層目標(biāo)函數(shù)的輸入,以電熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移量、更新的計(jì)劃用能數(shù)據(jù)和交易電量為所述下層目標(biāo)函數(shù)的輸出,通過(guò)設(shè)定負(fù)荷出力約束、購(gòu)售電約束、共享儲(chǔ)能設(shè)備電量約束、共享儲(chǔ)能設(shè)備容量約束、電熱負(fù)荷需求響應(yīng)約束和能量平衡約束構(gòu)建所述雙層優(yōu)化模型;
13、其中,所述負(fù)荷包括光伏、燃?xì)廨啓C(jī)和熱泵中的一種或多種。
14、優(yōu)選的,所述上層目標(biāo)函數(shù),基于電力市場(chǎng)電價(jià)、計(jì)劃用能數(shù)據(jù)和負(fù)荷聚合商成本,以負(fù)荷聚合商收益最大為目標(biāo)構(gòu)建;
15、所述下層目標(biāo)函數(shù),基于購(gòu)售電價(jià)和用戶成本,以用戶總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建;
16、所述負(fù)荷出力約束,基于光伏、燃?xì)廨啓C(jī)和熱泵出力的上下限設(shè)定;所述購(gòu)售電約束,基于用戶向負(fù)荷聚合商購(gòu)售電功率的上限和負(fù)荷聚合商向電力市場(chǎng)購(gòu)售電功率的上限進(jìn)行設(shè)定;所述共享儲(chǔ)能設(shè)備電量約束,基于共享儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)電量上下限和充放電效率設(shè)定;所述共享儲(chǔ)能設(shè)備容量約束,基于共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率的上限設(shè)定;
17、其中,所述負(fù)荷聚合商成本包括參與負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)管理的成本、共享儲(chǔ)能設(shè)備投資成本、從電力市場(chǎng)購(gòu)電成本和與用戶進(jìn)行能量交易的成本;
18、所述計(jì)劃用能數(shù)據(jù)包括負(fù)荷的電熱出力和用戶的光伏預(yù)測(cè)出力;
19、所述用戶成本包括燃?xì)廨啓C(jī)成本、共享儲(chǔ)能設(shè)備的租賃成本、電負(fù)荷的單位切負(fù)荷成本、電熱需求響應(yīng)成本和與負(fù)荷聚合商進(jìn)行能量交易的成本。
20、優(yōu)選的,所述上層目標(biāo)函數(shù),按下式表示:
21、
22、式中,w為負(fù)荷聚合商收益,為負(fù)荷聚合商在t時(shí)刻售電凈收益,為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)管理的成本,cess為負(fù)荷聚合商共享儲(chǔ)能設(shè)備的日投資成本,t為總時(shí)長(zhǎng);
23、其中,所述負(fù)荷聚合商在t時(shí)刻售電凈收益按下式計(jì)算:
24、
25、式中,為用戶i在t時(shí)刻向負(fù)荷聚合商購(gòu)電的成本,為用戶i在t時(shí)刻向負(fù)荷聚合商售電的收益,ptb,e為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與電力市場(chǎng)的購(gòu)電功率,pts,e為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與電力市場(chǎng)的售電功率,為電力市場(chǎng)的購(gòu)電價(jià)格,為電力市場(chǎng)的售電價(jià)格;
26、所述t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)管理的成本按下式計(jì)算:
27、
28、
29、
30、
31、式中,為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與緊急需求響應(yīng)管理的成本,為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與削峰填谷管理的成本,為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與新能源消納管理的成本,a、b、d均為變量,λdr1為緊急需求響應(yīng)管理的成本系數(shù),為用戶i在t時(shí)刻切除的電負(fù)荷,n為用戶數(shù)量,δt為時(shí)段,λdr2為負(fù)荷聚合商參與削峰填谷管理時(shí)共享儲(chǔ)能設(shè)備的單位充放能成本系數(shù),λw為負(fù)荷聚合商參與削峰填谷管理時(shí)的政府補(bǔ)貼系數(shù),為用戶i租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備的充電功率,為用戶i租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備的放電功率,λdr3為負(fù)荷聚合商參與新能源消納管理的光伏消納管理成本系數(shù),為用戶i在t時(shí)刻的光伏預(yù)測(cè)出力。
32、優(yōu)選的,所述下層目標(biāo)函數(shù),按下式表示:
33、
34、式中,c為n個(gè)用戶的總成本,為用戶i在t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)成本,為用戶i在t時(shí)刻向負(fù)荷聚合商購(gòu)電的成本,為用戶i在t時(shí)刻租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行電能存儲(chǔ)的成本,為用戶i在t時(shí)刻參與緊急需求響應(yīng)的成本,為用戶i在t時(shí)刻參與電熱需求響應(yīng)的電熱負(fù)荷成本,為用戶i在t時(shí)刻向負(fù)荷聚合商售電的收益;
35、其中,所述用戶i在t時(shí)刻向負(fù)荷聚合商購(gòu)電的成本按下式計(jì)算:
36、
37、式中,為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商為用戶i制定的最優(yōu)購(gòu)電價(jià)格,為t時(shí)刻用戶i向負(fù)荷聚合商購(gòu)電的功率,δt為時(shí)段;
38、所述用戶i在t時(shí)刻租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行電能存儲(chǔ)的成本按下式計(jì)算:
39、
40、式中,λess為t時(shí)刻共享儲(chǔ)能設(shè)備的租賃價(jià)格,為用戶i租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備的充電功率,為用戶i租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備的放電功率;
41、所述用戶i在t時(shí)刻參與緊急需求響應(yīng)的成本按下式計(jì)算:
42、
43、式中,λcut為電負(fù)荷的單位切負(fù)荷成本,為用戶i在t時(shí)刻切除的電負(fù)荷;
44、所述用戶i在t時(shí)刻參與電熱需求響應(yīng)的電熱負(fù)荷成本按下式計(jì)算:
45、
46、式中,為單位功率電負(fù)荷轉(zhuǎn)移的成本系數(shù),為單位功率熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移的成本系數(shù),為用戶i在t時(shí)刻電負(fù)荷轉(zhuǎn)移量,為用戶i在t時(shí)刻熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移量;
47、所述用戶i在t時(shí)刻向負(fù)荷聚合商售電的收益按下式計(jì)算:
48、
49、式中,為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商為用戶i制定的最優(yōu)售電價(jià)格,為t時(shí)刻用戶i向負(fù)荷聚合商售電的功率。
50、優(yōu)選的,所述電熱負(fù)荷需求響應(yīng)約束,按下式表示:
51、
52、式中,為用戶i在t時(shí)刻電負(fù)荷轉(zhuǎn)移量,為用戶i在t時(shí)刻熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移量,t為總時(shí)長(zhǎng),為用戶i在t時(shí)刻電負(fù)荷的原始值,為用戶i在t時(shí)刻熱負(fù)荷的原始值,ζe為電負(fù)荷最大允許轉(zhuǎn)移比例,ζh為熱負(fù)荷最大允許轉(zhuǎn)移比例。
53、優(yōu)選的,所述能量平衡約束,按下式表示:
54、
55、
56、
57、式中,為用戶i在t時(shí)刻的光伏預(yù)測(cè)出力,為用戶i在t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)的電出力,為用戶i在t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)的熱出力,為t時(shí)刻用戶i向負(fù)荷聚合商購(gòu)電的功率,為用戶i租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備的充電功率,為用戶i租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備的放電功率,為t時(shí)刻用戶i向負(fù)荷聚合商售電的功率,為用戶i熱泵在t時(shí)刻的熱出力,為用戶i熱泵在t時(shí)刻消耗的電功率,為用戶i在t時(shí)刻切除的電負(fù)荷,ptb,e為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與電力市場(chǎng)的購(gòu)電功率,pts,e為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與電力市場(chǎng)的售電功率,為用戶i在t時(shí)刻電負(fù)荷原始值,為用戶i在t時(shí)刻熱負(fù)荷的原始值,為用戶i在t時(shí)刻電負(fù)荷轉(zhuǎn)移量,為用戶i在t時(shí)刻熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移量。
58、優(yōu)選的,所述差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,包括:新能源消納業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式和削峰填谷業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式;
59、所述新能源消納業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,基于新能源消納為目標(biāo),以電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)為輸入,以購(gòu)售電價(jià)為輸出,通過(guò)計(jì)算用戶凈負(fù)荷需求分布標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行設(shè)定;
60、所述削峰填谷業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,以削峰填谷為目標(biāo),以電力市場(chǎng)電價(jià)為輸入,以購(gòu)售電價(jià)為輸出,基于電力市場(chǎng)電價(jià)根據(jù)價(jià)格和供需比成反比的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定。
61、優(yōu)選的,所述新能源消納業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,按下式表示:
62、
63、
64、
65、
66、式中,φnet為用戶側(cè)凈負(fù)荷需求分布標(biāo)準(zhǔn)差,為所有用戶在t時(shí)刻的凈電負(fù)荷需求,為t時(shí)長(zhǎng)的平均凈電負(fù)荷需求,t為總時(shí)長(zhǎng),為用戶i在t時(shí)刻電負(fù)荷的原始值,為用戶i在t時(shí)刻電負(fù)荷轉(zhuǎn)移量,為用戶i在t時(shí)刻的光伏預(yù)測(cè)出力,為用戶i在t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)的電出力,n為用戶數(shù)量,θ為價(jià)格調(diào)整系數(shù),為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商為用戶i制定的最優(yōu)購(gòu)電價(jià)格,為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商為用戶i制定的最優(yōu)售電價(jià)格,為電力市場(chǎng)的購(gòu)電價(jià)格,為電力市場(chǎng)的售電價(jià)格。
67、優(yōu)選的,所述削峰填谷業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,按下式表示:
68、
69、
70、式中,為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商為用戶i制定的最優(yōu)購(gòu)電價(jià)格,為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商為用戶i制定的最優(yōu)售電價(jià)格,為電力市場(chǎng)的購(gòu)電價(jià)格,為電力市場(chǎng)的售電價(jià)格,sdrt為t時(shí)刻的負(fù)荷聚合商的能源供需比;
71、其中,所述t時(shí)刻的負(fù)荷聚合商的能源供需比sdrt,按下式表示:
72、
73、式中,ptb,e為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與電力市場(chǎng)的購(gòu)電功率,pts,e為t時(shí)刻負(fù)荷聚合商參與電力市場(chǎng)的售電功率,α為非零系數(shù)。
74、優(yōu)選的,所述邊緣服務(wù)器用于:
75、基于所述負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù),確定所述差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,并將所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)代入到所述差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式;
76、將所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)代入所述雙層優(yōu)化模型的上層目標(biāo)函數(shù)中;
77、利用所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)切片資源,對(duì)所述差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式進(jìn)行求解,并將所述上層目標(biāo)函數(shù)和下層目標(biāo)函數(shù)結(jié)合進(jìn)行迭代求解,得到購(gòu)售電價(jià)和共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率,并將所述購(gòu)售電價(jià)發(fā)送至終端。
78、優(yōu)選的,所述終端用于:
79、將所述購(gòu)售電價(jià)代入到所述雙層優(yōu)化模型的下層目標(biāo)函數(shù)中,并通過(guò)將所述上層目標(biāo)函數(shù)和下層目標(biāo)函數(shù)結(jié)合進(jìn)行迭代求解,得到交易電量并對(duì)所述計(jì)劃用能數(shù)據(jù)進(jìn)行更新;
80、將更新的所述計(jì)劃用能數(shù)據(jù)發(fā)送至所述邊端;
81、基于更新的計(jì)劃用能數(shù)據(jù),通過(guò)調(diào)整負(fù)荷的出力進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控;
82、基于所述交易電量向所述邊端購(gòu)買、出售或存儲(chǔ)電能進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控;
83、其中,所述交易電量包括向邊端購(gòu)買的電量、向邊端出售的電量和通過(guò)租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備存儲(chǔ)在邊端的電量中的一種或多種。
84、優(yōu)選的,所述共享儲(chǔ)能設(shè)備用于:
85、基于所述向邊端購(gòu)買的電量,通過(guò)放電為所述終端提供電能;
86、將所述向邊端出售的電量對(duì)應(yīng)的電能,通過(guò)充電進(jìn)行電能存儲(chǔ);
87、基于所述存儲(chǔ)在邊端的電量,通過(guò)放電為所述終端提供電能;或?qū)⑺龃鎯?chǔ)在邊端的電量對(duì)應(yīng)的電能,通過(guò)充電進(jìn)行電能存儲(chǔ)。
88、優(yōu)選的,所述5g核心網(wǎng)upf還分別與所述云端和終端通信連接,用于從所述終端獲取所述交易電量和計(jì)劃用能數(shù)據(jù);和通過(guò)所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)切片,將所述購(gòu)售電價(jià)、交易電量和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)上傳到云端。
89、基于同一發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明和還提供了一種負(fù)荷柔性調(diào)控方法,包括:
90、基于預(yù)先獲取的電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、電能預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和電力市場(chǎng)電價(jià),通過(guò)云端確定負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù);
91、通過(guò)終端發(fā)送計(jì)劃用能數(shù)據(jù);
92、將所述電力市場(chǎng)電價(jià)、負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先構(gòu)建的定價(jià)算法中,通過(guò)邊端申請(qǐng)負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)所述定價(jià)算法進(jìn)行求解得到購(gòu)售電價(jià);
93、將所述購(gòu)售電價(jià)輸入到所述定價(jià)算法中,通過(guò)終端求解交易電量和更新所述計(jì)劃用能數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控;
94、其中,所述方法采用所述的一種負(fù)荷柔性調(diào)控系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷柔性調(diào)控;
95、所述云端為負(fù)荷調(diào)控云平臺(tái),所述邊端為負(fù)荷聚合商,所述終端為用戶;所述邊端和云端基于云邊協(xié)同技術(shù)連接;所述定價(jià)算法基于負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù),以負(fù)荷聚合商收益最大和用戶總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建。
96、優(yōu)選的,所述將所述電力市場(chǎng)電價(jià)、負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先構(gòu)建的定價(jià)算法中,通過(guò)邊端申請(qǐng)負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)所述定價(jià)算法進(jìn)行求解得到購(gòu)售電價(jià),包括:
97、基于所述負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù),通過(guò)邊端的邊緣服務(wù)器生成所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求;
98、基于所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求,通過(guò)邊端的5g核心網(wǎng)upf從5g核心網(wǎng)申請(qǐng)得到所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)切片資源;
99、將所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先構(gòu)建的定價(jià)算法中,通過(guò)所述邊緣服務(wù)器利用所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)切片資源對(duì)所述定價(jià)算法進(jìn)行求解,得到購(gòu)售電價(jià);
100、其中,所述定價(jià)算法,以所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)為輸入,以所述購(gòu)售電價(jià)、共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率、交易電量和更新的計(jì)劃用能數(shù)據(jù)為輸出,通過(guò)建立以負(fù)荷聚合商收益最大為上層目標(biāo)函數(shù)和用戶總成本最低為下層目標(biāo)函數(shù)的負(fù)荷調(diào)控雙層優(yōu)化模型,并結(jié)合基于負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)設(shè)定的差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式進(jìn)行構(gòu)建;所述負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)包括新能源消納、削峰填谷和緊急需求響應(yīng)中的一種或多種。
101、優(yōu)選的,所述雙層優(yōu)化模型的構(gòu)建,包括:
102、以負(fù)荷聚合商收益最大為目標(biāo)構(gòu)建上層目標(biāo)函數(shù),以所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)為所述上層目標(biāo)函數(shù)的輸入,以購(gòu)售電價(jià)、共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率為上層目標(biāo)函數(shù)的輸出;以用戶總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建下層目標(biāo)函數(shù),以所述購(gòu)售電價(jià)為所述下層目標(biāo)函數(shù)的輸入,以電熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移量、更新的計(jì)劃用能數(shù)據(jù)和交易電量為所述下層目標(biāo)函數(shù)的輸出,通過(guò)設(shè)定負(fù)荷出力約束、購(gòu)售電約束、共享儲(chǔ)能設(shè)備電量約束、共享儲(chǔ)能設(shè)備容量約束、電熱負(fù)荷需求響應(yīng)約束和能量平衡約束構(gòu)建所述雙層優(yōu)化模型;
103、其中,所述負(fù)荷包括光伏、燃?xì)廨啓C(jī)和熱泵中的一種或多種。
104、優(yōu)選的,所述差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,包括:新能源消納業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式和削峰填谷業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式;
105、所述新能源消納業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,基于新能源消納為目標(biāo),以電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)為輸入,以購(gòu)售電價(jià)為輸出,通過(guò)計(jì)算用戶凈負(fù)荷需求分布標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行設(shè)定;
106、所述削峰填谷業(yè)務(wù)的購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,以削峰填谷為目標(biāo),以電力市場(chǎng)電價(jià)為輸入,以購(gòu)售電價(jià)為輸出,基于電力市場(chǎng)電價(jià)根據(jù)價(jià)格和供需比成反比的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定。
107、優(yōu)選的,所述將所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù),輸入到預(yù)先構(gòu)建的定價(jià)算法中,利用所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)切片資源對(duì)所述定價(jià)算法進(jìn)行求解,得到購(gòu)售電價(jià)和共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率,包括:
108、基于所述負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù),確定所述差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式,并將所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)代入到所述差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式;
109、將所述電力市場(chǎng)電價(jià)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)代入所述雙層優(yōu)化模型的上層目標(biāo)函數(shù)中;
110、利用所述業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)切片資源,對(duì)所述差異化購(gòu)售電定價(jià)計(jì)算式進(jìn)行求解,并將所述上層目標(biāo)函數(shù)和下層目標(biāo)函數(shù)結(jié)合進(jìn)行迭代求解,得到購(gòu)售電價(jià)和共享儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率,并將所述購(gòu)售電價(jià)發(fā)送至終端。
111、優(yōu)選的,所述將所述購(gòu)售電價(jià)輸入到所述定價(jià)算法中,通過(guò)終端求解交易電量和更新所述計(jì)劃用能數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控,包括:
112、將所述購(gòu)售電價(jià)代入到所述雙層優(yōu)化模型的下層目標(biāo)函數(shù)中,并通過(guò)將所述上層目標(biāo)函數(shù)和下層目標(biāo)函數(shù)結(jié)合進(jìn)行迭代求解,得到交易電量并對(duì)所述計(jì)劃用能數(shù)據(jù)進(jìn)行更新;
113、基于更新的計(jì)劃用能數(shù)據(jù),通過(guò)調(diào)整負(fù)荷的出力進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控;
114、基于所述交易電量向所述邊端購(gòu)買、出售或存儲(chǔ)電能進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控;
115、其中,所述交易電量包括向邊端購(gòu)買的電量、向邊端出售的電量和通過(guò)租賃共享儲(chǔ)能設(shè)備存儲(chǔ)在邊端的電量中的一種或多種。
116、基于同一發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)所述一種負(fù)荷柔性調(diào)控方法。
117、與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有的有益效果如下:
118、1.本發(fā)明提供了一種負(fù)荷柔性調(diào)控系統(tǒng)和方法,所述系統(tǒng)包括:互相通信的云端、邊端和終端;所述云端用于基于預(yù)先獲取的電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、電能預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和電力市場(chǎng)電價(jià)確定負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)并發(fā)送至邊端;所述邊端用于將所述電力市場(chǎng)電價(jià)、負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)和計(jì)劃用能數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先構(gòu)建的定價(jià)算法中,通過(guò)申請(qǐng)負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的5g網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)所述定價(jià)算法進(jìn)行求解得到購(gòu)售電價(jià)并發(fā)送至終端;所述終端用于向邊端發(fā)送計(jì)劃用能數(shù)據(jù),并基于所述購(gòu)售電價(jià)利用所述定價(jià)算法求解交易電量和更新所述計(jì)劃用能數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控;所述云端為負(fù)荷調(diào)控云平臺(tái),所述邊端為負(fù)荷聚合商,所述終端為用戶;所述邊端和云端基于云邊協(xié)同技術(shù)連接;所述定價(jià)算法基于負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù),以負(fù)荷聚合商收益最大和用戶總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建;本發(fā)明將負(fù)荷調(diào)控云平臺(tái)作為云端,將負(fù)荷聚合商作為邊端,通過(guò)云邊協(xié)同技術(shù),將數(shù)據(jù)發(fā)送至邊端進(jìn)行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了邊端的電能自治,通過(guò)邊端的協(xié)助,降低云端的計(jì)算和承載壓力,提升數(shù)據(jù)處理效率,并發(fā)送至終端實(shí)現(xiàn)終端的快速響應(yīng);利用5g技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以負(fù)荷調(diào)控業(yè)務(wù)為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同業(yè)務(wù)的差異化切片服務(wù),通過(guò)制定差異化業(yè)務(wù)下的購(gòu)售電價(jià),解決了傳統(tǒng)負(fù)荷調(diào)控不能適應(yīng)新型電力系統(tǒng)中對(duì)各類分布式負(fù)荷資源的精準(zhǔn)調(diào)控的不足,為實(shí)現(xiàn)分布式負(fù)荷資源的精準(zhǔn)調(diào)控奠定基礎(chǔ);
119、2.本發(fā)明提出的定價(jià)算法,以用戶總成本最低為目標(biāo),可為產(chǎn)消型用戶制定售電價(jià)格,提升產(chǎn)消型用戶的需求響應(yīng)意愿,實(shí)現(xiàn)可調(diào)負(fù)荷資源的精準(zhǔn)調(diào)控,提高各產(chǎn)消型用戶參與負(fù)荷柔性調(diào)控的經(jīng)濟(jì)收益;
120、3.本發(fā)明提供的共享儲(chǔ)能設(shè)備可租賃儲(chǔ)能,也可進(jìn)行用戶購(gòu)售電儲(chǔ)能,打破了現(xiàn)階段大多數(shù)研究以租賃形式儲(chǔ)能的單一性,為用戶提供多種選擇,有利于進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控。