[发明专利]考虑用电需求弹性的多区域主动配电系统调峰优化方法

说明书

本发明公开了一种考虑用电需求弹性的多区域主动配电系统调峰优化方法，首先建立光伏、全钒液流电池储能系统以及电力弹性环境下多区域柔性负荷调度单元的数学模型；然后将考虑用电需求弹性的多区域主动配电系统调峰优化问题建立成DTMDP模型；最后，结合强化学习与智能算法对数学模型进行求解，得到满足调峰需求的多区域调度优化控制策略。本发明中的分层学习机制在一定程度上避免强化学习“维数灾”问题，促进调度策略的快速求解；同时，强化学习与智能算法的结合进一步增强算法的探索能力，利于求取最优调峰策略；通过考虑用电需求弹性可进一步获得主动配电系统潜在调度信息并促进系统平稳安全运行。

技术领域

本发明属于多区域主动配电系统调度优化领域，具体为考虑电网调峰需求和用电需求弹性，以系统平稳经济运行为目的的多区域主动配电系统动态调度优化方法。

背景技术

目前，主动配电系统的研究重点包括规划设计，分层控制和运行管理等。规划方面的研究主要围绕分布式电源的优化配置和网架规划等方面展开；分层协调控制的研究为其对各类资源进行调度和管理提供了技术支撑，通过管理好各层级分布式能源达到整体最优；运行管理方面研究多围绕无功补偿、调度优化等方面。

传统的电网调峰问题研究主要考虑发电侧机组启停及出力调节控制，尤其是对含有储能装置的多能互补系统进行联合运行优化已被证明能够有效缓解系统的调峰压力。随着主动配电系统的发展和柔性负荷调度技术的应用，通过对需求侧各类型优质调峰资源进行调度优化，从而实现经济调峰、提高能源利用率，已成为当前电网调峰研究的一个重要趋势，也是对发电侧调峰的一个有效补充。

而当前研究对区域电网整体负荷分析研究较多，针对于具体不同行业的负荷特性研究较少，一定程度上忽视了不同行业负荷之间的差异及比例变化产生的影响，不利于更准确地把握电力负荷变化规律。同时对不同类型用电主体的电力弹性刻画并不多，这并不利于在电力系统规划过程中引导电力用户选择合理的用电时间、调节自身用电功率以达到更好的削峰填谷效果。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足之处，提供一种考虑用电需求弹性的多区域主动配电系统调峰优化方法，以期能引导电力用户选择合理的用电时间、调节自身用电功率，达到削峰填谷的作用，从而提高用电负荷率，以及电网运行的安全性和稳定性。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种考虑用电需求弹性的多区域主动配电系统调峰优化方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、构建多区域主动配电系统，包括：调度中心、工业园区调度区域、商业园区调度区域、市政及居民生活园区调度区域；将所述工业园区调度区域、商业园区调度区域、市政及居民生活园区调度区域中的任意一个调度区域记为区域i；

所述区域i中包含：第i个PV发电单元、第i个VRB储能单元、第i个负荷调度单元；所述第i个负荷调度单元的负荷类型包括：第i个可削减负荷、第i个刚性负荷；其中，所述工业园区调度区域中负荷调度单元的负荷类型还包括：可转移负荷；

步骤2、确定区域i在调度日内任意决策时刻t下，电网调峰需求、光伏出力、各类型负荷需求基于历史数据的预测值；其中，电网调峰需求记为光伏出力记为各类型负荷需求中的可削减负荷需求记为和可转移负荷需求记为

步骤3、建立工业、商业、市政及生活园区内多类型负荷调度单元、VRB储能单元、PV发电单元的数学模型、区域调度时间属性数学模型以及考虑区域弹性幅度的调峰任务分配机制：

步骤3.1、建立弹性环境下多区域各类型负荷的数学模型：

利用式(1)得到区域i在决策时刻t下可削减负荷的最小、最大削减负荷量约束：

式(1)中，为区域i在决策时刻t下的可削减负荷最大削减负荷量；为区域i在决策时刻t下的实际削减负荷量；