[发明专利]一种电力需求响应参与配电网电压调节的方法及控制系统

摘要

本发明公开了一种电力需求响应参与配电网电压调节的方法及控制系统，包括互联网云平台以及设置在用户端且能够通过通信网络接入所述互联网云平台的用户侧设备，其中，所述用户侧设备至少包括用户侧控制单元、用户侧负荷和用户侧分布式发电装置；互联网云平台通过网络获取用户的不可移动负荷数据、可移动负荷数据、分布式发电数据以及用户节点电压等信息，以电压稳定、可移动负荷需求等为约束条件，以用户利润最大化为目标函数建立用户侧需求响应的优化模型。采用本发明的技术方案，通过可移动负荷的规划，控制配电网节点电压在合理范围内。解决了大量分布式发电并网带来的电压升高问题和大量电动汽车同时充电产生的电压降落问题，维护配电网的安全稳定运行。

主权项

1.一种电力需求响应参与配电网电压调节的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：在用户侧设置用户侧控制单元以获取用户侧负荷信息并通过通信网络将用户侧信息发送至互联网云平台；步骤S2：互联网云平台收集每个用户的用户侧信息以此规划可移动负荷的工作时间并向用户侧控制单元发送控制指令；步骤S3：用户侧控制单元根据该控制指令控制可移动负荷的工作时间进而调节配电网的节点电压在合理范围内；其中，在步骤S2中，互联网云平台根据用户侧信息预测用户侧的不可移动负荷消费量和分布式发电量，并以此规划可移动负荷的工作时间；所述步骤S2进一步包括提前规划的步骤S21和/或实时调节的步骤S22；提前规划的步骤S21进一步包含以下步骤：步骤S211：用户在用户侧控制单元设置未来某一时间段的可移动负荷的工作信息并发送至互联网云平台，可移动负荷信息包括：功率工作时间允许的工作时间段其中A_i表示一种可移动负荷；步骤S212：互联网云平台预测未来某一时间段的不可移动负荷消费以及分布式发电数据，以电压稳定、可移动负荷参数等为约束条件，以用户利润最大化为目标函数建立用户侧需求响应的优化模型，通过配电网内潮流优化计算，得到用户可移动负荷的运行计划；其中，用户利润最大化的优化数学模型如下所示：其中，FIT_h是太阳能等分布式发电补贴，单位为元/kWh，P_DG是分布式发电的功率，C_FIT是补贴价格；用户与电网交换的电力，Bill_h分两种情况，当用户向电网输入电力时(即)，用户向电网销售电力，C_sell表示售电价格；当电网向用户输入电力时(即)，用户向电网买取电力，C_buy表示买电价格；h表示时间间隔编号，T表示时间间隔的长度，单位为分，H表示24小时的时间间隔数；num表示用户编号，N_c表示用户总数量；表示电动汽车充电或放电的功率，表示不可移动负荷的功率，表示可移动负荷的功率；sign(EV)表示电动汽车是充电还是放电状态；是一个用户所有的可移动负荷的功率，而表示可移动负荷的数量，表示可移动负荷A_i的工作状态，1表示开关闭合，0表示开关断开；电力系统潮流等式，电压稳定、可移动负荷参数的约束条件如下：1)电力系统潮流等式：其中V^num,h、I^num,h分别是节点电压和节点电流；是无功功率；2)电压的稳定范围：V_min≤V_i≤V_max              (9)其中V_i是用户节点i的电压，V_min和V_max分别是电压安全范围的下限值和上限值；电压越限即当电压低于下限值或超过上限值；3)可移动负荷约束：是可移动负荷A_i的启动时间；前一天优化的目的是通过优化求出可移动负荷A_i的启动时间步骤S213：互联网云平台将可移动负荷的运行计划即启动时间发送至用户侧控制单元，用户侧控制单元存储可移动负荷的运行计划。