[发明专利]一种基于工业园区负荷聚合的售电公司响应电网控制方法

说明书

本发明属于电力系统运行与控制技术，尤其涉及一种基于工业园区负荷聚合的售电公司响应电网控制方法，对典型工业园区负荷的功率调节特性建模，结合负荷调节意愿和极限调节范围，提出优先考虑用户上报调控范围的比例式聚合模式，并建立了售电公司对工业园区的聚合控制策略；考虑负荷生产效益，建立了各类型负荷的控制代价模型，同时提出了售电公司对多园区参与需求响应的协调控制策略；针对大电网发生风电波动的场景，通过负荷响应功率波动维持电网稳定，验证了所提控制策略的正确性。对于电网公司，有助于实现较低“弃风”“弃光”率的评估指标；对于新能源发电方，提升了新能源接入率，总体上实现了荷‑网‑源总经济效益的提升。

技术领域

本发明属于电力系统运行与控制技术领域，尤其涉及一种基于工业园区负荷聚合的售电公司响应电网控制方法。

背景技术

随着能源战略向大规模新能源发电与联网逐步迈进，新能源的不确定性对电网安全稳定运行的影响成为迫在眉睫需要解决的问题。从经济性与可实施性考虑，运用负荷需求侧响应这一种新型灵活资源，参与电网调峰调频、消纳新能源具有重要意义。其中工业负荷，尤其是电解类与电弧类负荷等高耗能负荷是主要类型，具有耗电多、功率稳定的特点，有巨大的功率调控潜力。对于工业园区与大电网系统联网的形式，如何开展负荷需求响应，制定多种负荷的协调控制方法是亟待解决的问题。

同时，售电侧业务逐步扩大，售电公司在市场的机遇下也迎来了持续的挑战。单纯赚取售卖电差价的营业方式是不够的，拓展诸如参与电网辅助服务、建设综合能源服务等是售电公司面临的核心问题。

综上所述，研究售电公司对工业园区负荷的聚合策略来参与需求响应，辅助电网平抑由于新能源接入带来的功率波动，是一种多方参与、多方互利的良好模式。售电公司通过聚合控制策略参与电网辅助服务，扩展业务内容；工业负荷在生产条件许可的情况下能获得一定的经济补偿；电网公司能以较低的代价保障电网的稳定可靠运行；新能源发电方则提升了新能源接入率；总体上实现了荷-网-源总经济效益的提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种售电公司通过聚合工业园区负荷，获得工业园区的负荷聚合特性ΔP_∑,t-n_t和工业园区的控制代价模型F_IP-ΔP_Σ，将可调容量和售电公司的调控代价上报电网，再根据电网调节指令由竞价择优的协调方法将功率调节指令下发到各工业园区及其不同类型的负荷，最终实现对功率波动的平抑的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种基于工业园区负荷聚合的售电公司响应电网控制方法，包括以下步骤：

步骤1、根据电解铝、矿热炉、多晶硅负荷的功率特性进行工业园区负荷功率归一化处理，分析各负荷的功率理论调节边界；

步骤2、结合负荷调节意愿和极限调节范围，提出优先考虑用户上报调控范围的比例式聚合模型，建立售电公司对工业园区的聚合控制策略；

步骤3、根据聚合模型，建立售电公司对电网控制指令的响应策略，实现对工业园区负荷功率的合理分配聚合控制；

步骤4、分析聚合控制策略对负荷生产效益的影响，建立负荷控制成本模型，并结合聚合模型建立工业园区负荷控制代价模型；

步骤5、基于工业园区负荷控制代价模型，提出售电公司对多工业园区的竞价择优协调策略，实现对多园区功率的协调分配和控制。

在上述的基于工业园区负荷聚合的售电公司响应电网控制方法中，步骤1的具体实现包括：

步骤1.1、电解铝的负荷功率特性如下式：

其中，P_AL为电解铝功率，V_B为电解槽的直流母线电压，I_d为电解槽的直流电流，R_EC为电解槽串联的等效电阻，E为电解槽等效电势；