[发明专利]构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法

说明书

本发明公开了一种构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法，包括：基于储能设备的荷电状态与充放电功率的关系，计算储能设备的荷电状态；基于用户的用电需求弹性，确定需求侧响应的不确定性约束；基于不确定性约束，分别计算实施不同需求响应策略下的用户负荷变化量；结合储能设备的荷电状态和用户负荷变化量，以电力系统的运行成本最小化、规划成本最小化和污染排放最小化为目标，生成电力系统的目标函数；至少基于不确定性约束，确定约束条件；结合目标函数和所确定的约束条件，得到规划模型。本发明一并公开了相应的规划方法及系统。通过本发明的方法，能够为电力系统提供可靠的电源组合的规划结果。

技术领域

本发明涉及能源电力技术领域，更具体地，涉及构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法、以及针对电力系统的源网荷储协调规划方法。

背景技术

随着能源革命深入推进，能源高质量发展要求更加突出。一方面，电力系统供需格局将发生深刻变化，电力系统能源供给安全及优化调度仍面临多重挑战。开展需求响应正在成为电力系统优化规划和调度运行中的重要前进方向。另一方面，新能源发电的随机性、不稳定性也极大影响着电网的稳定运行。因此，将需求响应与电力系统相结合，从而发挥出新能源最大潜力，是实现电力系统稳定优化运行的有效方法。但目前针对需求响应与电力系统规划相结合的研究内容仍比较少，尤其是如何合理配置容量以避免切负荷的出现，因此有必要对此进行深入研究。

发明内容

为此，本发明提供了构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法，所述方法适于在计算设备中执行，包括：基于储能设备的荷电状态与充放电功率的关系，计算储能设备的荷电状态；基于用户的用电需求弹性，确定需求侧响应的不确定性约束；基于不确定性约束，分别计算实施不同需求响应策略下的用户负荷变化量；结合储能设备的荷电状态和用户负荷变化量，以电力系统的运行成本最小化、规划成本最小化和污染排放最小化为目标，生成电力系统的目标函数；至少基于不确定性约束，确定约束条件；结合目标函数和所确定的约束条件，得到规划模型。

根据本发明的再一方面，提供了一种针对电力系统的源网荷储协调规划方法，包括：通过执行构建基于需求响应不确定性的源网荷储规划模型的方法，来生成针对电力系统的规划模型；利用多目标遗传算法求解规划模型，得到电力系统中电源组合的规划结果，其中电源组合包括发电机组和储能机组。

根据本发明的再一方面，提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；和存储器；一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序包括用于执行如上所述方法中的任一方法的指令。

根据本发明的再一方面，提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，一个或多个程序包括指令，指令当计算设备执行时，使得计算设备执行如上所述的方法中的任一方法。

综上，根据本发明的方案，首先构建了储能设备的荷电状态与充放电功率的关系，并且考虑了DLC和分时电价两种情况以及不同的需求响应类型，采用鲁棒优化方法处理了需求响应的不确定性。在此基础上，以系统规划成本最小化、运行成本最小化以及污染排放最小化为目标，构建了多目标函数及相关的约束条件，以作为规划模型。通过分析可得，基于该规划模型，得到的电力系统中电源组合的规划结果，有利于延缓电力系统投资，能够为需求响应资源挖掘利用、降低系统规划成本和提升运行效率提供决策参考。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。