含分布式電源和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的售電公司優(yōu)化調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力市場(chǎng)環(huán)境下售電公司優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域，更具體涉及一種含分布式電 源和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的售電公司優(yōu)化調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前環(huán)境問(wèn)題、價(jià)格問(wèn)題、安全問(wèn)題已經(jīng)成為影響電力系統(tǒng)發(fā)展的三大關(guān)鍵因素， 以可再生能源發(fā)電為主的分布式電源以其高效、環(huán)保、節(jié)能的特點(diǎn)被認(rèn)為是未來(lái)一種重要 電能生產(chǎn)方式，其中風(fēng)力、光伏的出力具有隨機(jī)性與波動(dòng)性，不可調(diào)度，而燃?xì)廨啓C(jī)、柴油機(jī) 等的出力可以人為調(diào)節(jié)，是可調(diào)度的。隨著分布式發(fā)電集成技術(shù)的不斷發(fā)展和單位電能生 產(chǎn)成本的不斷降低，其普及率和利用率將不斷提高。
[0003] 分時(shí)電價(jià)是電力行業(yè)實(shí)施需求側(cè)管理，為鼓勵(lì)用戶(hù)改變用電方式，避峰用電，以達(dá) 到削峰填谷、提高電力系統(tǒng)負(fù)荷率和運(yùn)行穩(wěn)定而采取的經(jīng)濟(jì)手段。分時(shí)電價(jià)把負(fù)荷曲線分 時(shí)電價(jià)就是按照負(fù)荷曲線的高峰低谷劃分成峰、平、谷三種時(shí)段，并與之對(duì)應(yīng)著峰、平、谷三 種電價(jià)。峰時(shí)段有著較高的峰電價(jià)，谷時(shí)段有著較低的谷電價(jià)，從而促進(jìn)用戶(hù)盡量避免高峰 高價(jià)用電，多用低價(jià)谷電，以達(dá)到削峰填谷、改善負(fù)荷曲線的目的。
[0004] 可轉(zhuǎn)移負(fù)荷指運(yùn)行時(shí)段可在1天內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行功率和用電量基本不變的負(fù) 荷。隨著電動(dòng)汽車(chē)的不斷發(fā)展，其充電所需電量已不可忽視，如果通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間 進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免在高峰時(shí)段充電，而轉(zhuǎn)移到電價(jià)相對(duì)較低的水平，可以有效地平抑電力負(fù)荷 需求曲線，降低售電公司的運(yùn)行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種含分布式電源和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷 的售電公司優(yōu)化調(diào)度方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)電力市場(chǎng)環(huán)境下售電公司對(duì)分布式電源和可轉(zhuǎn) 移負(fù)荷的優(yōu)化調(diào)度，可以有效降低售電公司的運(yùn)行成本，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。
[0006] 技術(shù)方案：本發(fā)明的含分布式電源和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的售電公司優(yōu)化調(diào)度方法，包括 下述步驟：
[0007] 步驟1)將典型日負(fù)荷曲線分成峰、谷、平三個(gè)時(shí)段，根據(jù)下式確定t時(shí)刻實(shí)施新分 時(shí)電價(jià)后的負(fù)荷需求：
[0008]
[0009] 式中：t時(shí)刻實(shí)施新分時(shí)電價(jià)后的負(fù)荷需求；L。1(^為t時(shí)段實(shí)時(shí)新分時(shí)電 價(jià)前的負(fù)荷需求；n為劃分的峰、谷、平時(shí)段數(shù)；e u為表征電價(jià)和負(fù)荷響應(yīng)關(guān)系的彈性矩陣 中的彈性系數(shù)；P w為j時(shí)段新的電價(jià)；為j時(shí)段之前的電價(jià)；Ni為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的種類(lèi)； T為售電周期；為從t時(shí)段轉(zhuǎn)移到t'時(shí)段的負(fù)荷；
[0010] 步驟2)以售電公司運(yùn)行收入最大為優(yōu)化目標(biāo)，以功率平衡約束、購(gòu)電約束、分布 式電源出力約束、分布式電源爬坡約束、分布式電源最小啟停時(shí)間約束、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)入 轉(zhuǎn)出容量約束、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷時(shí)間約束、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷平衡約束、用戶(hù)電費(fèi)不增加約束為約束條 件，進(jìn)行分布式電源和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度，所述功率平衡約束為：
[0011]
[0012] 式中：N為分布式電源的數(shù)量；Pi，t為第i臺(tái)分布式電源在t時(shí)刻的出力；P b，t為售 電公司在t時(shí)刻從市場(chǎng)的購(gòu)電量。
[0013] 電力需求彈性是指電力需求的自身價(jià)格彈性，因此用戶(hù)用電量的需求變化與電價(jià) 變化之間的關(guān)聯(lián)性可通過(guò)彈性系數(shù)來(lái)反映。彈性系數(shù)包括自彈性系數(shù)和交叉彈性系數(shù)，自 彈性系數(shù)和交叉彈性系數(shù)構(gòu)成了電量電價(jià)彈性矩陣，用以表示不同時(shí)段電價(jià)變化對(duì)不同時(shí) 段電量變化所帶來(lái)的相互影響。
[0014] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述步驟2)中：
[0015] 所述售電公司運(yùn)行收入最大的優(yōu)化目標(biāo)如下：
[0016]
[0017] 式中：F為售電公司的運(yùn)行收入；Ps，t為售電公司在t時(shí)刻的售電電價(jià)；P s，t為售 電公司在t時(shí)刻的售電量；P b，t為售電公司在t時(shí)刻從市場(chǎng)的購(gòu)電電價(jià)；U i;t為第i臺(tái)分布 式電源在t時(shí)刻的狀態(tài)變量；ai、bp (^分別為第i臺(tái)分布式電源的二次出力成本系數(shù)；P』 為售電公司給予第j類(lèi)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的單位補(bǔ)償。
[0018] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述步驟2)中：
[0019] 所述購(gòu)電約束為：
[0020] Pb，t<Pb，_
[0021] 式中：Pb，max為售電公司從電力市場(chǎng)的購(gòu)電上限；
[0022] 所述分布式電源出力約束為：
[0023]
[0024] 式中：prx、/T:分別為第i臺(tái)分布式電源輸出功率上限和下限；
[0025] 所述分布式電源爬坡約束為：
[0026]
[0027]
[0028] 式中：Pi，t+1為第i臺(tái)分布式電源在t+1時(shí)刻時(shí)的出力；RurU為第i臺(tái)分布式電源 的向上爬坡速率限制；R d_;i為第i臺(tái)分布式電源的向下爬坡速率限制；
[0029] 所述分布式電源最小啟停時(shí)間約束為：
[0030]
[0031]
[0032] 式中為第i臺(tái)分布式電源的最小啟動(dòng)時(shí)間；為第i臺(tái)分布式電源的最
[0034] 小關(guān)停時(shí)間；[0033] 所述可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出容量約束：
[0035]
[0036] 式中：If (〇為時(shí)刻t'轉(zhuǎn)移到t的第j類(lèi)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的負(fù)荷量；Q為第j類(lèi)可轉(zhuǎn) 移負(fù)荷的持續(xù)轉(zhuǎn)移時(shí)間；私_〇)、仏《〇)分別為h時(shí)刻第j類(lèi)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的最大轉(zhuǎn)入量與 轉(zhuǎn)出量；
[0037] 所述可轉(zhuǎn)移負(fù)荷時(shí)間約束：
[0038]
[0039] ^ _
[0040] 式中：Sy、S"2分別為不允許和允許接納第j類(lèi)負(fù)荷的時(shí)間集合；
[0041] 所述可轉(zhuǎn)移負(fù)荷平衡約束：
[0042]
[0043] 式中：、L" (〇分別為轉(zhuǎn)移后和轉(zhuǎn)移前t時(shí)刻第i類(lèi)負(fù)荷量；
[0044] 所述用戶(hù)電費(fèi)不增加約束：
[0045]
[0046] 式中$為第j個(gè)負(fù)荷段內(nèi)的時(shí)間集合。
[0047] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0048] 目前的售電公司運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)中，只是從用戶(hù)對(duì)電價(jià)的響應(yīng)程度和配電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷 曲線的削峰填谷的角度進(jìn)行電價(jià)和負(fù)荷需求優(yōu)化，沒(méi)有考慮廣泛接入的分布式電源和可轉(zhuǎn) 移負(fù)荷的影響，而本發(fā)明提供的技術(shù)方案能將分布式電源和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷納入售電公司的優(yōu) 化調(diào)度，確定分布式電源在不同時(shí)刻的出力和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的轉(zhuǎn)移量、轉(zhuǎn)移時(shí)間，使售電公司 的優(yōu)化調(diào)度更加合理：通過(guò)合理安排售電公司所有的分布式電源的啟停、出力和配電網(wǎng)內(nèi) 接受售電公司調(diào)控的可轉(zhuǎn)移負(fù)荷，增加分布式電源在電價(jià)高峰時(shí)的出力，將負(fù)荷從電價(jià)高 的時(shí)段轉(zhuǎn)移到電價(jià)低的時(shí)段，降低電價(jià)高峰時(shí)段負(fù)荷用電量，從而減少售電公司在電價(jià)高 峰時(shí)段從市場(chǎng)的購(gòu)電量，有效降低售電公司的運(yùn)行成本。此外，本發(fā)明提供的技術(shù)方案在可 轉(zhuǎn)移負(fù)荷調(diào)度階段，考慮了用戶(hù)實(shí)際生活習(xí)慣，提出了可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的轉(zhuǎn)移時(shí)間和轉(zhuǎn)移容量 限值，從而在保證用戶(hù)用電滿(mǎn)意度的同時(shí)，降低了用戶(hù)的用電費(fèi)用，使用戶(hù)和售電公司實(shí)現(xiàn) 雙贏。
【附圖說(shuō)明】
[0049] 圖1為本發(fā)明技術(shù)方案提供的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行深入地詳細(xì)說(shuō)明。
[0051 ] 本發(fā)明提出的一種含分布式電源和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的售電公司優(yōu)化調(diào)度方法，包括如 下步驟：
[0052] 步驟1)將典型日負(fù)荷曲線分成峰、谷、平三個(gè)時(shí)段，根據(jù)下式確定t時(shí)刻實(shí)施新分 時(shí)電價(jià)后的負(fù)荷需求：
[0053]
[0054] 式中：t時(shí)刻實(shí)施新分時(shí)電價(jià)后的負(fù)荷需求；L。1(^為t時(shí)段實(shí)時(shí)新分時(shí)電 價(jià)前的負(fù)荷需求；n為劃分的峰、谷、平時(shí)段數(shù)；e u為表征電價(jià)和負(fù)荷響應(yīng)關(guān)系的彈性矩陣 中的彈性系數(shù)；P w為j時(shí)段新的電價(jià)；為j時(shí)段之前的電價(jià)；Ni為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的種類(lèi)； T為售電周期；為從t時(shí)段轉(zhuǎn)移到t'時(shí)段的負(fù)荷；