含柔性負(fù)荷的配電公司日前優(yōu)化調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域，更具體涉及一種含柔性負(fù)荷的配電公司日前 優(yōu)化調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 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。電動(dòng)汽車(chē)充、換電站是典型的可轉(zhuǎn)移負(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)充、換電站的充電時(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。
[0003] 直接控制負(fù)荷是指配電公司在系統(tǒng)負(fù)荷高峰時(shí)段通過(guò)遠(yuǎn)程控制裝置關(guān)閉或者循 環(huán)控制用戶的用電設(shè)備，直接控制負(fù)荷一般適用于居民及小型商業(yè)用戶，且短時(shí)的停電對(duì) 參與的可控制負(fù)荷的供電服務(wù)質(zhì)量影響不大，一般為具有熱能儲(chǔ)蓄能力的負(fù)荷，例如空調(diào) 和熱水器等等；參與的用戶可以得到一定的中斷補(bǔ)償，直接控制負(fù)荷為一種簡(jiǎn)單和實(shí)用的 需求側(cè)管理手段，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了成功的實(shí)施。
[0004] 可中斷負(fù)荷管理就是由電力公司與用戶簽訂可中斷負(fù)荷合同，在電力系統(tǒng)緊急情 況下電力公司中斷對(duì)用戶的電力供應(yīng)，但給予用戶一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償作為電力系統(tǒng)需求側(cè)管 理的重要組成部分，可中斷負(fù)荷管理利用用戶的用電靈活性，來(lái)緩解負(fù)荷高峰時(shí)的供電緊 張狀況，以避免或減少昂貴的旋轉(zhuǎn)備用和滿足用電需求增長(zhǎng)而需要的發(fā)電容量投資，有利 于電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，削弱電力市場(chǎng)中市場(chǎng)勢(shì)力的影響，抑制價(jià)格尖峰。

【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：提供一種含柔性負(fù)荷的配電公司日前 優(yōu)化調(diào)度方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)對(duì)接入其中的可調(diào)負(fù)荷的有效調(diào)度，可以有效降低 配電公司的運(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)明的含柔性負(fù)荷的配電公司日前優(yōu)化調(diào)度方法，包括下述步驟：
[0007] 步驟1)將配電公司所屬配電網(wǎng)內(nèi)的柔性負(fù)荷按照負(fù)荷特性分成可轉(zhuǎn)移負(fù)荷、直 接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷三類；
[0008] 步驟2)以配電公司日前運(yùn)行收入最大為優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)，以可轉(zhuǎn)移負(fù)荷、直接控制 負(fù)荷、可中斷負(fù)荷為優(yōu)化調(diào)度對(duì)象，以可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)移容量約束、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷時(shí)間約束、可 轉(zhuǎn)移負(fù)荷功率平衡約束、可中斷負(fù)荷約束、最大控制次數(shù)約束、最大連續(xù)受控時(shí)間約束、最 小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間約束、日前市場(chǎng)購(gòu)電約束、配電網(wǎng)功率平衡約束為約束條件進(jìn)行日前優(yōu)化 調(diào)度。
[0009] 進(jìn)一步的，所述步驟1)中配電公司日前運(yùn)行收入最大的優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)為：
[0010]
[0011] 式中：CDA為配電公司日前運(yùn)行收入；AT為時(shí)間間隔；T為調(diào)度周期；為次日t 時(shí)段的售電電價(jià)；C為次日t時(shí)段的售電量；為次日t時(shí)段的市場(chǎng)購(gòu)電電價(jià)；為 次日t時(shí)段的市場(chǎng)購(gòu)電電量；M為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的種類；?為次日第j類可轉(zhuǎn)移負(fù)荷從t時(shí) 段轉(zhuǎn)移到t'時(shí)段獲得的補(bǔ)償；71:,為次日第j類可轉(zhuǎn)移負(fù)荷從t時(shí)段轉(zhuǎn)移到t'時(shí)段的負(fù) 荷轉(zhuǎn)移量；K為直接控制負(fù)荷的組數(shù)；^為次日t時(shí)段第k組負(fù)荷是否被控制的0-1決策 變量，1表示中斷，〇表示不中斷；為次日t時(shí)段第k組被控制負(fù)荷獲得的補(bǔ)償；DiCg 為次日t時(shí)段第k組被控負(fù)荷的負(fù)荷削減量；N為可中斷負(fù)荷的種類；#f為次日第i類可 中斷負(fù)荷在t時(shí)段削減負(fù)荷獲得的補(bǔ)償；為次日第i類可中斷負(fù)荷在t時(shí)段的負(fù)荷削 減量。
[0012] 進(jìn)一步的，所述可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)移容量約束為：
[0015] 式中：為次日第j類可轉(zhuǎn)移負(fù)荷從時(shí)段t'轉(zhuǎn)移到時(shí)段t的負(fù)荷量；L,為第j 類可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的轉(zhuǎn)移持續(xù)時(shí)間；￡|_(吣、分別為t。時(shí)段第j類可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的最大轉(zhuǎn) 入量與轉(zhuǎn)出量；
[0016] 所述可轉(zhuǎn)移負(fù)荷時(shí)間約束為：
[0017] 7X；, =0,t'eS^
[0018] 71;.. >0,
[0019] 式中：Su、Sji2分別為不允許和允許接納第j類可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的時(shí)間集合；
[0020] 所述可轉(zhuǎn)移負(fù)荷功率平衡約束為：
[0021]
[0022] 式中：if的、if(/)分別為轉(zhuǎn)移后和轉(zhuǎn)移前t時(shí)段第i類可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的負(fù)荷量；
[0023] 所述可中斷負(fù)荷約束為：
[0024]
[0025] 式中：化'、1&&分別為第i類可中斷負(fù)荷用戶中斷負(fù)荷的上、下限；
[0026] 所述最大控制次數(shù)約束為：
[0027]
[0028] 式中：Nk為第k組直接控制負(fù)荷的最大允許控制次數(shù)；
[0029] 所述最大連續(xù)受控時(shí)間約束為：
[0030]
[0031] 式中：《5廣為第k組負(fù)荷在t時(shí)段的連續(xù)受控時(shí)間；7：^分別表示最大連續(xù)受控 時(shí)間；
[0032] 所述最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間約束為：
[0033]
[0034] 式中：為第k組負(fù)荷在t時(shí)段的連續(xù)非受控時(shí)間；為第k組負(fù)荷最小連續(xù) 運(yùn)行時(shí)間；
[0035] 所述日前市場(chǎng)購(gòu)電約束為：
[0036]
[0037] 式中：if3'為配電公司在日前市場(chǎng)的購(gòu)電上限；
[0038] 所述配電網(wǎng)功率平衡約束為：
[0039]
[0040] 式中：餌為t時(shí)段內(nèi)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)入的負(fù)荷量；71:/為t時(shí)段內(nèi)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)出 的負(fù)荷量；為t時(shí)段內(nèi)的反彈負(fù)荷。
[0041] 進(jìn)一步的，所述配電網(wǎng)功率平衡約束中的t時(shí)段內(nèi)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)入的負(fù)荷量由下 式得到：
[0042]
[0043] 所述t時(shí)段內(nèi)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)出的負(fù)荷量由下式得到：
[0044]
[0045] 進(jìn)一步的，所述配電網(wǎng)功率平衡約束中的反彈負(fù)荷由下式得到：
[0046]
[0047] 式中：為第k組負(fù)荷在t-i時(shí)段的負(fù)荷控制量；為第k組負(fù)荷在 t_2時(shí)段的負(fù)荷控制量;為第k組負(fù)荷在t-3時(shí)段的負(fù)荷控制量。
[0048] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0049] 目前的配電網(wǎng)優(yōu)化領(lǐng)域的技術(shù)中，只是從電網(wǎng)安全運(yùn)行的角度，在配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí) 考慮單一某類柔性負(fù)荷的作用，絕大多數(shù)情況下是運(yùn)用可中斷負(fù)荷來(lái)應(yīng)對(duì)電網(wǎng)緊急情況， 并沒(méi)有將具有轉(zhuǎn)移特性的負(fù)荷、可中斷負(fù)荷、直接控制負(fù)荷納入配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度中，也沒(méi) 有考慮配電公司運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。而本發(fā)明提供的技術(shù)方案將柔性負(fù)荷中的可轉(zhuǎn)移負(fù)荷、可 中斷負(fù)荷、直接控制負(fù)荷納入配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度中，對(duì)于用戶而言，通過(guò)對(duì)柔性負(fù)荷用戶進(jìn) 行一定的補(bǔ)償，充分調(diào)動(dòng)他們的積極性；對(duì)于配電公司而言，通過(guò)合理安排柔性負(fù)荷在次日 的分布，有效地改善了配電網(wǎng)的功率平衡，從而將負(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)荷的用電量，從而減少配電公司在電價(jià)高峰時(shí)段從日前市場(chǎng)的購(gòu) 電量，有效降低了配電公司的運(yùn)行成本。此外，本發(fā)明提供的技術(shù)方案充分考慮了可轉(zhuǎn)移負(fù) 荷用戶和直接控制負(fù)荷用戶的實(shí)際生活習(xí)慣，通過(guò)一系列約束條件來(lái)保證柔性用戶的滿意 度。
【附圖說(shuō)明】
[0050] 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】
[0051] 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。
[0052] 本發(fā)明提出的一種含柔性負(fù)荷的配電公司日前優(yōu)化調(diào)度方法，包括如下步驟：
[0053] 步驟1)將配電公司所屬配電網(wǎng)內(nèi)的柔性負(fù)荷按照負(fù)荷特性分成可轉(zhuǎn)移負(fù)荷、直 接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷三類；
[0054] 步驟2)以配電公司日前運(yùn)行收入最大為優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)，以可轉(zhuǎn)移負(fù)荷、直接控制 負(fù)荷、可中斷負(fù)荷為優(yōu)化調(diào)度對(duì)象，以可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)移容量約束、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷時(shí)間約束、可 轉(zhuǎn)移負(fù)荷功率平衡約束、可中斷負(fù)荷約束、最大控制次數(shù)約束、最大連續(xù)受控時(shí)間約束、最 小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間約束、日前市場(chǎng)購(gòu)電約束、配電網(wǎng)功率平衡約束為約束條件進(jìn)行日前優(yōu)化 調(diào)度。
[0055] 所述步驟1)中配電公司日前運(yùn)行收入最大的優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)為：
[0056]
[0057] 式中：CDA為