[发明专利]一种海量小微居民负荷聚合需求响应潜力评估方法与系统

说明书

一种海量小微居民负荷聚合需求响应潜力评估方法与系统，包括如下步骤：分别构建多个居民灵活性负荷的功率模型；根据功率模型，构建优化调度模型；根据功率模型，分别构建每一个居民灵活性负荷的需求响应潜力模型；基于需求响应潜力模型与优化模型求解结果，得到负荷聚合需求响应潜力评估模型，从而对负荷进行聚合潜力评估。本发明能够构建反应居民灵活性负荷差异性大与居民用电行为不确定性大的特点的负荷模型。

技术领域

本发明属于电力数据分析领域，尤其涉及一种基于日前负荷优化调度的海量小微居民负荷聚合需求响应潜力评估方法与系统。

背景技术

目前，江苏省发电以化石能源为主，约占总装机的76%，但比重逐年下降，火电机组利用小时数每年约减少300小时；江苏新能源快速发展，新能源装机2606万千瓦，居华东首位、国网系统第3位。尤其是海上风电总容量463万千瓦，占全国75%以上，未来规划将达到1313万千瓦。新能源装机与发电比例的快速增加，导致江苏电网的旋转备用机组容量在逐步下降，由于新能源发电自身的随机性、波动性和不可控特性，使得整个电网的调频与调峰能力随之下降。此外，新形势下电力系统形态正在发生深度变革，电力平衡由早期以省网为主体的模式逐渐转变为跨区域全网平衡模式。送受端、交直流、高低压电网高度耦合，连锁故障形态更加复杂，影响范围广、冲击大。电网运行面临特性认知难度大、调节控制复杂、故障防御困难等问题。跨区直流规模快速增长，在直流故障巨大冲击下，交流系统功角、电压、频率稳定问题，潮流堵塞问题以及故障后连锁反应等问题日益突出，电网存在重大安全风险，迫切需要在源网荷协调运行机制、需求侧响应等方面展开研究。

随着智能量测设备与各种智能家电的发展与进步，调度居民负荷作为需求响应资源具有更广阔的前景与可能。然而，居民用电行为的不确定性与大量小微负荷的异质性为需求响应的实施带来了巨大的挑战。调度部门需要知悉需求响应资源可调度量的大小以便于求响应计划的实施，若颁布的需求响应计划与需求响应可调度量不匹配，则会加剧供需不平衡，对电力系统的安全稳定运行造成影响。因此，研究居民灵活性负荷聚合潜力评估方法具有重要的意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于日前负荷优化调度的海量小微居民负荷聚合需求响应潜力评估方法与系统，可在居民用电行为差异性大与负荷种类多的背景下，对居民灵活性负荷进行模型构建，并进行负荷聚合需求响应潜力的评估，评估结果可供调度部门制定需求响应计划，对需求响应的实施具有促进作用，具有重要学术意义和工程实用价值。

本发明采用如下的技术方案。

本发明第一方面提出了一种海量小微居民负荷聚合需求响应潜力评估方法，包括如下步骤：

步骤1，分别构建多个居民灵活性负荷的功率模型；

步骤2，根据功率模型，构建优化调度模型；

步骤3：根据功率模型，分别构建每一个居民灵活性负荷的需求响应潜力模型；

步骤4：基于需求响应潜力模型与优化模型求解结果，得到负荷聚合需求响应潜力评估模型，从而对负荷进行聚合潜力评估。

进一步的，

空调通过调节温度改变其用电量，步骤1中空调的功率模型为空调制冷模式时的温度-功率模型：

其中，与分别是用户在时间的室内温度与室外温度；是空调的能效系数，是用户在时间的空调的运行功率，是用户的空调额定功率，是温度改变时延参数，和分别是空调的热容与热阻，是用户的空调在时间的恒温控制参数，是用户的舒适温度设定值，为空调死区设定值。

进一步的，