申请/专利权人：国网浙江省电力有限公司经济技术研究院;国网浙江省电力有限公司;浙江大学

申请日：2022-03-08

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN114709817B

主分类号：H02J3/00

分类号：H02J3/00;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2022.07.22#实质审查的生效;2022.07.05#公开

摘要：本发明公开了一种需求侧负荷资源参与电网供需互动的优化方法。方法包括：采集需求侧中电表的用电功率和电网的用电功率；处理获得电表以及电网的平均用电功率；处理获得电表的用电评估参数，处理获得电表的总用电评估参数；确定电表的筛选条件，筛选互动响应电表；识别电表的可转移负荷；获取可转移负荷的聚合功率和运行状态，建立可转移负荷的开始运行时刻的供需互动优化的最终目标函数；对可转移负荷的开始运行时刻进行优化。本发明通过优化可转移负荷的使用时间，提高了需求侧与电网供需互动之间的效率，且充分考虑需求侧的舒适性，协助电网削峰填谷，缓解电网实时的调控压力，促进可再生能源的消纳，维持电网的安全稳定运行和供需平衡。

主权项：1.一种需求侧负荷资源参与电网供需互动的优化方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1用电功率采集和处理：利用需求侧安装的非侵入式用电监测设备采集需求侧中的每个电表一天中各个时刻的用电功率，采集需求侧接入的电网同一天中各个时刻的用电功率；根据需求侧中的每个电表以及电网各自的同一天中各个时刻的用电功率，分别处理获得需求侧中的每个电表以及电网各自的同一天的平均用电功率；步骤2电表用电评估：根据步骤1中采集和处理获得的用电功率以及平均用电功率，处理获得需求侧中的每个电表一天中各个时刻的用电评估参数，进而处理获得需求侧中的每个电表一天的总用电评估参数；步骤3电表用电筛选：根据步骤1中采集的电网同一天中各个时刻的用电功率以及步骤2中处理获得的用电评估参数和总用电评估参数，确定需求侧中每个电表的筛选条件，根据筛选条件筛选出需求侧中的若干电表作为互动响应电表；步骤4可转移负荷识别：根据步骤3中筛选出的互动响应电表，利用非侵入式用电监测设备识别出每个互动响应电表参与电网供需互动的若干可转移负荷；步骤5供需互动优化目标：获取步骤4中的每个可转移负荷的聚合功率和运行状态，运行状态包括运行功率、开始运行时刻和运行时长，在每个可转移负荷的运行功率和运行时长均不变的情况下，根据每个可转移负荷的聚合功率和开始运行时刻、步骤1中采集的电网同一天中各个时刻的用电功率、电网同一天的平均用电功率以及预设的每个可转移负荷的开始运行时刻的调控区间，建立每个可转移负荷的开始运行时刻的供需互动优化的最终目标函数；根据最终目标函数对每个可转移负荷的开始运行时刻进行优化，完成供需互动优化；所述的步骤1中，首先采集需求侧中的每个电表一天的用电功率，需求侧中包括N个电表，针对需求侧中的每一个电表，采集电表一天中不同时刻的用电功率；采集需求侧接入的电网同一天的用电功率，即采集电网同一天中不同时刻的用电功率；电网以及需求侧中的每一个电表所采集的不同时刻均从当天00：00开始处理获得，取值间隔为一分钟，取值范围为[1，1440]；根据需求侧中的每个电表以及电网各自的同一天中不同时刻的用电功率，分别处理获得需求侧中的每个电表以及电网各自的同一天的平均用电功率：a针对需求侧中的每个电表，电表一天的平均用电功率如下： 其中，表示需求侧中第n个电表一天的平均用电功率，Pnt表示需求侧中第n个电表在当天t时刻的用电功率；b电网一天的平均用电功率如下： 其中，表示电网一天的平均用电功率，Psyst表示电网在当天t时刻的用电功率；所述的步骤3中，根据步骤1中采集的电网同一天中各个时刻的用电功率，获取当天的不同时刻中，电网的用电功率高于平均功率且持续时间最长的一段时间段[x，y]；同时根据步骤2中处理获得的需求侧中的每个电表一天中各个时刻的用电评估参数，处理获得需求侧中的每个电表在[x，y]时间段内的总用电评估参数；针对需求侧中的每个电表，根据电表在[x，y]时间段内的总用电评估参数以及电表一天的总用电评估参数，确定电表的筛选条件： 其中，Sn表示需求侧中的第n个电表一天的总用电评估参数，Snt表示第n个电表在当天t时刻的用电评估参数，表示第n个电表在当天[x，y]时间段内的总用电评估参数，1≤xy≤1440；p和q分别表示用于需求侧中的每个电表筛选的两个筛选参数；根据筛选条件筛选出需求侧中的M个电表作为互动响应电表，满足M≤N；所述的步骤5中，针对每个互动响应电表的每个可转移负荷，获取可转移负荷的聚合功率和运行状态，运行状态包括运行功率、开始运行时刻和运行时长，在可转移负荷的运行功率和运行时长均不变以及可转移负荷的运行状态不中断的情况下，根据可转移负荷的聚合功率和开始运行时刻、电网同一天中各个时刻的用电功率、电网同一天的平均用电功率以及预设的每个可转移负荷的开始运行时刻的调控区间，建立可转移负荷的开始运行时刻的供需互动优化的最终目标函数：minαSp+βSt 其中，min表示取最小值，α和β分别表示可转移负荷聚合功率和互动响应电表对应的用户舒适度的参数；Sp表示电网优化的评价参数，Poptt表示所有的可转移负荷的开始运行时刻优化完成后，所有的可转移负荷在当天t时刻的优化聚合功率；Pt表示所有的可转移负荷的开始运行时刻优化完成前，所有的可转移负荷的在当天t时刻的聚合功率；St表示互动响应电表优化的评价参数，表示可转移负荷的开始运行时刻优化完成后，第m个互动响应电表的第i个可转移负荷的优化开始运行时刻；表示可转移负荷的开始运行时刻优化完成前，第m个互动响应电表的第i个可转移负荷的开始运行时刻；和分别表示第m个互动响应电表的第i个可转移负荷的开始运行时刻的下限和上限；预设的每个可转移负荷的开始运行时刻的调控区间为所有的可转移负荷在当天t时刻的优化聚合功率Poptt如下： 其中，表示可转移负荷的开始运行时刻优化完成后，第m个互动响应电表的第i个可转移负荷在t时刻的优化用电功率；所有的可转移负荷在当天t时刻的聚合功率Poptt如下： 其中，表示可转移负荷的开始运行时刻优化完成前，第m个互动响应电表的第i个可转移负荷在t时刻的用电功率；若α较大，β较小，则说明优化方法针对电网进行供需互动优化；若α较小，β较大，则说明优化方法针对需求侧进行供需互动优化；若等于0则表示第m个互动响应电表的第i个可转移负荷在t时刻没有运行，若大于0则表示第m个互动响应电表的第i个可转移负荷在t时刻正在运行；针对每个互动响应电表，根据最终目标函数对互动响应电表优化的评价参数St进行优化，优化过程中求解出St中的第m个互动响应电表的第i个可转移负荷的优化开始运行时刻最终求解出互动响应电表的每个可转移负荷的优化开始运行时刻，实现最终的供需互动优化。

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