[发明专利]一种电力系统源-网-荷互动控制策略评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统理论、控制理论和系统理论的交叉技术，具体涉及一种电力系统源-网-荷互动控制策略评价方法。

背景技术

开放互动是智能电网的重要特征之一。随着新理论、新技术、新材料的快速发展，电源、电网和负荷均具备了柔性特征。随机性的可再生能源与水电、燃气轮机以及抽水蓄能等柔性电源一起正在向可预测、可调控的方向发展，与电网友好的可控常规负荷及微网、储能、电动汽车、需求响应等将发展成能够适应电网调控需求的柔性负荷，电网中有FACTS等柔性可控设备；信息交互的完善，使得电源、电网、负荷不仅能感知自身状态的变化，同时还能获知其它个体的全面信息，为电源、电网、负荷相互之间的全面互动提供了可能。因此，“源-网-荷”互动（电源、电网、负荷相互之间良性互动）是应对未来电网能源结构变革的重要手段，也是未来电网快速发展的必然。

“源-网-荷”互动的核心是电源、负荷与电网三者之间的协调互动，通过源源互补、源网协调、网荷互动和源荷互动等多种交互形式，更经济、高效和安全地提高电力系统的动态平衡能力。传统电力系统运行控制模式是电源跟踪负荷变化进行调整，负荷被认为是被动的、近乎刚性的。而在“源-网-荷”互动环境下，电源、电网和负荷均具备了柔性特征，可控负荷也将成为电网调节和消纳新能源的重要手段，“发电跟踪负荷”的现有控制方法已不能适应未来“源-网-荷”互动运行的需要。此外，目前尚未有合理的指标对“源-网-荷”互动影响及互动效益进行评价，需要建立一套开放的评价指标体系以衡量互动控制方案的合理性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电力系统源-网-荷互动控制策略评价方法，本发明从响应特性、互动效果、电网安全性和经济性四个方面构建了评价指标体系，克服了单一指标的局限性，评价指标能够发挥以下三个方面的作用：一是指导互动控制方案的决策过程，二是对互动效益进行评价，三是从电网安全角度对互动控制方案进行校核。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种电力系统源-网-荷互动控制策略评价方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

1）获取电力系统电源、电网和负荷三侧电力信息及其自然功率特性，分析电力设备的互动行为特性，建立电力系统互动资源结构；

2）分析互动资源对电价、激励和调度三种互动机制的响应特性，建立互动资源在不同互动机制下的功率变化曲线；

3）确定互动资源的互动潜力，在互动潜力范围内，建立互动资源的互动调度成本变化曲线；

4）确定在不同的电价、激励和调度三种互动机制下互动资源的互动功率变化量，选出满足系统功率平衡需求且总互动成本最小的互动策略组合，得出互动控制方案；

5）分别从响应特性、互动效果、电网安全性和经济性四个方面对互动控制方案进行评价，综合评价源-网-荷互动控制策略对电网的影响和互动效益。

进一步地，所述步骤1）中，电源侧包括常规水、火电、风能、太阳能可再生能源，负荷侧包括常规负荷、负荷侧的储能、电动汽车柔性可控负荷，电网侧包括FACTS柔性输配电设备；未来电网由于电源、电网和负荷均具备柔性特征，将形成全面的源-网-荷互动，呈现源源互补、源网协调、网荷互动和源荷互动多种交互模式。

进一步地，所述步骤2）中，首先分析各互动资源是否响应电价、激励和调度三种互动机制，然后，针对每一类互动资源建立其用电功率随电价、激励和调度三种互动机制变化的功率曲线；

响应电价机制时，假定用电功率P与电价p呈线性关系，根据互动前后用电功率、电价的变化确定系数α和β，如式（1）所示：

P＝αp+β    P∈[P_min,P_max]        （1）；

响应激励机制时，功率的变化量由负荷与调度中心所签合同中的负荷调节容量ΔP决定；用电功率P与调节功率ΔP关系为一条经过(0,1)，斜率为1的直线，如式（2）所示：

P＝P₀+ΔP    P∈[P_min,P_max]        （2）；

响应调度机制时，功率的变化量直接由调度功率P_D决定，功率P与调度功率P_D的关系如式（3）所示：

P＝P₀+P_D    P∈[P_min,P_max]        （3）。