[发明专利]一种应对风电不确定性的多时间尺度柔性负荷调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能电网电力系统调度运行控制技术，具体涉及一种应对风电不确定性的多时间尺度柔性负荷调度方法。

背景技术

由于风电等可再生能源自身具有波动性、间歇性、反调峰性、低可调度性等“不友好”的特点，对传统的“发电跟踪负荷”的电网调度方式提出了挑战。电源、电网和负荷三者间应进行协调互动，不仅有利于提高电力系统的能量和功率动态平衡能力，也有利于实现大电网资源优化配置和能源综合利用效率的提升，是智能电网的重要发展方向。

电网汇总存在部分负荷，其用电量可在指定区间内“伸缩”或在不同时段间转移，柔性负荷既包括电力用户中的工业负荷、商业负荷以及居民生活负荷中的空调、冰箱等传统负荷，也包括储能、电动汽车等双向可控负荷。利用电力柔性负荷来平衡间歇式可再生能源的波动，目前已有一定的研究和初步实践，但还需解决两个层面的问题，一是时间维度，要适应不同时间维度预测误差、调节资源范围及其成本的差异。二是对象维度，要适应不同性质的需求响应项目以及不同特性的负荷在参与电网调度运行时的差异性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种应对风电不确定性的多时间尺度柔性负荷调度方法，该方法一方面在计及风电预测误差基础上直接对多个负荷代理管辖范围内柔性可控负荷进行多时间尺度协调的联合优化调度，以提高风电的接纳能力；另一方面，基于多代理技术，通过负荷代理对广域分布的不同类型柔性负荷进行协调控制。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种应对风电不确定性的多时间尺度柔性负荷调度方法，其改进之处在于，所述方法采用多时间尺度进行协调，所述方法包括下述步骤：

1）调度中心在不同时间尺度上预测电力系统负荷和风力发电；

2）在不同时间尺度上，调度中心建立风电功率预测不确定性模型，制定常规火/水电机组调度计划，公布电力系统运行信息和柔性负荷调度需求信息；

3）负荷代理根据不同类型柔性可控负荷的响应特性，分析并协调安排日前24小时、日内1小时、日内15分钟和实时时间尺度上管辖范围内柔性负荷的可调量，对柔性负荷调度需求信息、电力系统运行信息以及历史交易信息进行学习，基于多代理技术制定有利于自身收益的报价模型，并上报调度中心；

4）调度中心根据负荷代理上报的可调度能力和报价信息，以调度中心调度成本最低为目标，对多个负荷代理的可调度负荷资源进行优化调度，并将负荷调整指令及最终补偿价格发送至负荷代理；

5）负荷代理获取最终调度指令后，以负荷代理调度成本最低为目标，通过电价机制或激励机制对所管理负荷的用电功率进行调整。

进一步地，所述步骤1）中，柔性负荷调度的不同时间尺度包括日前24小时、日内1小时、日内15min和实时时间尺度上管辖范围；

A、日前24小时负荷调度，每24小时执行一次，分为96时段对未来一天负荷代理的功率调整做出计划，其控制对象为响应速度慢、提前通知时间长的柔性负荷，包括钢铁及有色金属加工的工业负荷；

B、日内1小时负荷调度，每1小时执行一次，在计及日前负荷调节量的基础上，对未来1小时负荷代理的功率调整做出计划，调度对象为负荷代理中调节周期短、响应速度快的负荷，包括商业和公共设施中的照明及空调负荷；

C、日内15分钟负荷调度，每15分钟执行一次，在计及日前24小时和日内1小时负荷调度效果的基础上，对负荷代理中的响应负荷的用电功率做出调整，包括冰蓄冷和电动汽车；

D、实时时间尺度上管辖范围，控制对象为负荷代理内部参与实时响应的负荷，包括储能和冰蓄冷具有储能特性的负荷，与自动发电AGC控制相配合。

进一步地，所述步骤2）中，在每一时间尺度上，调度中心计及风电预测误差，将风电功率的不确定性所引起的功率不平衡量处于某一范围内的置信水平作为机会约束条件，并设计机会约束条件的松弛因子，其计算公式为：

r＝1-(σ/2D_wN)h          （1）；

其中，σ为风电预测功率均方差，D_wN为系统风电的额定功率，系数h根据各级调度需求调节；