[发明专利]一种电网尖峰负荷优化方法

说明书

本发明公开了一种电网尖峰负荷优化方法，通过新增光伏装机、实施需求响应和配置化学储能三个措施优化电网尖峰负荷，首先建立尖峰负荷优化模型，模型的目标函数为电网尖峰负荷削减的总成本最小，然后确定约束条件用于求解。该方法构建以总成本最小为目标的优化模型，对比提出尖峰负荷优化最佳方案，助力电力系统整体效率提升，为地区尖峰负荷发展趋势分析和应对策略制定提供了切实可行的理论方法。

技术领域

本发明涉及供电配电技术领域，具体是一种电网尖峰负荷优化方法。

背景技术

电力负荷特性是整个电网用电结构、电力用户用电模式的直观体现，分析电力系统负荷特性是电力负荷预测、电网规划的基础，对我国电力事业的发展、电力资源及能源的有效利用有着重要意义。通过对区域负荷特性的深入分析，摸清该地区负荷特性状况，把握负荷特性变化的规律和发展趋势，为准确预测电力负荷、开拓电力市场、调整电源结构、优化配置资源等提供科学、合理的决策依据，从而实现有效的电力负荷调控，使地区电力负荷分布趋于平稳，有效提高发电机组运行的安全性、可靠性，提高发输配电设备的利用率，并延长其使用的寿命同时可以提高电力生产企业的经济效益和广大电力用户安全、可靠、经济用电的社会效益。

近年来，各省用电负荷尖峰化特征明显，尖峰负荷规模逐年扩大。第三产业用电和居民生活用电的时段性需求模式使得电力负荷特性恶化，主要表现为用电峰谷差拉大、尖峰负荷拔高且短暂、平均负荷率降低。尤其是用户侧空调负荷的大规模集中开启会使得用电负荷瞬时爬高，使得负荷曲线尖峰化，这为电网调峰工作增加了困难，也为系统的安全稳定运行带来了威胁。为满足短时尖峰负荷需求，通过新增煤电顶峰和建设输变电工程的传统方式降低了电力系统整体效率，已经不能适应能源高质量发展新要求，因此迫切需要抓住能源转型战略机遇，科学优化电网负荷特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电网尖峰负荷优化方法，从而获得尖峰负荷优化的最佳方案，助力电力系统整体效率的提升。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种电网尖峰负荷优化方法，包括：

1)通过新增光伏装机、实施需求响应和配置化学储能三个措施优化电网尖峰负荷，首先建立尖峰负荷优化模型，模型的目标函数为电网尖峰负荷削减的总成本最小，目标函数表示为：

其中，PV为新增光伏装机规模；α₁为光伏单位造价；β₁为新增光伏装机用于削减尖峰负荷对应的成本分摊比例，具体按光伏在尖峰时段的发电量占全年发电量的比例进行分摊；L_R1为按照使用寿命折算光伏总成本的年金系数；DR3和DR4分别为午间和晚间需求响应规模；α₂为需求响应补偿价格；L₂₁和L₂₂分别为午间和晚间尖峰负荷时长；F为储能配置规模；α₃为储能单位成本；L_R3为按照使用寿命折算储能成本的年金系数；β₃为配置储能用于削减尖峰负荷对应的成本分摊比例，考虑化学储能参与春秋季调峰辅助服务市场可回收一定比例成本；ΔW_F为储能充放电损耗成本；

所述储能充放电损耗成本的计算式为：

式中，P_S为上网电价；γ为充放电效率；表示第t个尖峰负荷日午间i时段尖峰负荷；表示第t个尖峰负荷日晚间j时段尖峰负荷；k_i为i时段光伏发电出力系数；

2)为上述模型设置以下三个约束条件，求解获得尖峰负荷优化最佳方案；。

21)约束条件一：