[发明专利]一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能电网需求响应技术领域，具体涉及一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法。

背景技术

应用需求响应技术是智能电网的核心技术之一，应用需求响应技术可以充分挖掘负荷侧资源，实现资源的综合应用。目前，中小型电力用户中存在相当数量的潜在需求响应资源未被开发，典型的负荷调节资源包括空调、冰箱、电动汽车、储能和蓄能等。这些负荷种类众多，单个器件耗电量小，如单台空调夏季制冷电功率不超过5kWh。面对群体越来越庞大，用电越来越灵活的电力用户，在实施需求侧响应措施前，没有必要也不可能对每个用户都一一去建模研究，而是可以通过聚类的方法，将它们与已经确认的典型用户类别相比较，以此类推出它们的负荷特性，从而辅助需求响应项目的实施，大大提高工作效率。

对于电力系统而言，中小型电力用户的负荷资源调度困难，负荷特性杂乱，为了协调利用这些可控资源，需要对之进行聚合和管理。有必要寻找一种抽象的综合聚合模型，模型一侧对接各种类型的负荷，整合负荷共性、忽略负荷异性；另一侧对接电力网络，直接展现出所需应用场景下的聚合负荷属性以及需求响应特性，如响应容量、响应时间、响应速度等。需求响应通过掌握和分析系统的负荷构成，可以引导电力用户选择合理的用电时间，或采用合理的蓄能方式，达到移峰填谷的作用，可以应用聚类分析进行负荷特性研究，是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有的中小型电力用户的负荷资源调度困难，负荷特性杂乱，如何对负荷进行聚合和管理的问题。本发明的考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，可以应用聚类分析进行负荷特性研究，利用动态聚合体不断对系统频率变化进行动态修正，为电力系统安全稳定运行提供切实有效的帮助，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤(A)，基于小型柔性负荷所属行业类别、互动性、可控性、随机性的特性，形成柔性负荷通用识别模型；

步骤(B)，基于小型柔性负荷响应时间、响应速度、响应容量的需求响应特性，形成柔性负荷需求响应模型；

步骤(C)，基于外界环境对负荷聚合的影响要素，形成需求响应环境识别模型；

步骤(D)，考虑不同目标线对于柔性负荷的动态聚合要求，建立柔性负荷共性聚合方法；

步骤(E)，基于不同的聚合目标所形成的聚合整体，形成柔性负荷聚合体综合模型；

步骤(F)，考虑聚合体参与电力系统辅助服务要求，形成聚合体响应容量约束条件；

步骤(G)，考虑聚合体参与平抑分布式电源的出力要求，形成聚合体调节指标要求；

步骤(H)，基于聚合体具备的快速响应特性，形成柔性负荷动态聚合模型参与系统调频方法。

前述的一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，其特征在于：步骤(A)，形成柔性负荷通用识别模型，如公式(1)和公式(2)所示，

Load＝{load_i|1≤i≤I} (1)

load_i＝(Num(t)，Y_D，Y_C，Y_s，Y_T) (2)

其中，Load是各种小型柔性负荷的集合；load_i代表第i类小型柔性负荷；I为辖区内小型负荷总数，Num(t)是负荷t时刻的数目；YD代表负荷互动性，YD为1时负荷表现为双向互动，YD为0时负荷表现为单向；YC代表负荷可控性，Y_C为1时负荷表现为可控制，Y_C为0时负荷表现为不可控制；Y_S代表负荷随机性，Y_S为1时负荷表现为随机性，Y_S为0时负荷表现为确定性；Y_T代表负荷行业类型，Y_T为1时负荷为工业负荷，Y_T为2时为商业负荷，Y_T为3时负荷为居民负荷，Y_T为4时为其它负荷。

前述的一种考虑负荷波动性的动态聚合建模及参与调频方法，其特征在于：步骤(B)，形成柔性负荷需求响应模型，如公式(3)和公式(4)所示，

load_i＝{l_j|1≤j≤J} (3)