[发明专利]一种多时空尺度渐进趋优的负荷调度模式设计方法

说明书

技术领域

本发明属于智能电网电力系统调度运行控制领域，具体涉及一种多时空尺度渐进趋优的负荷调度模式设计方法。

背景技术

从各国电力负荷统计数据来看，95%以上的高峰负荷年累计持续时间只有几十个小时，采用增加调峰发电装机的方法来满足这部分高峰负荷很不经济。另外，由于间歇式能源自身的波动性、反调峰性、低可调度性等“不友好”特点，其装机容量的快速增长增加了电网调度运行的难度，特别对电力系统调节能力提出新的重大挑战。

作为电力系统功率瞬时平衡的一方，常规可调负荷在维持电力系统经济、安全、可靠运行方面发挥了一定作用。近年来，具有与电网双向互动能力的电动汽车、储能、蓄能在负荷中的比重呈不断上升趋势。负荷侧通讯和信息交互支撑设施的完善，使得可调度负荷将能成为保持电力供需平衡的重要手段。

不同类型负荷的用电特性、能量耗散方式、响应特征和运行模式均不相同，在不同时间尺度上体现的可调可控性也不相同，如何将负荷侧资源纳入电网现有的调度体系中，经初步检索，暂未发现有与本发明内容相关的专利条目。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种多时空尺度渐进趋优的负荷调度模式设计方法，通过调动更为广泛的负荷侧可调节和可控制资源，为电力系统提供更多调峰、备用等辅助服务。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

提供一种多时空尺度渐进趋优的电力负荷调度模式设计方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：提取可调度负荷多时间尺度的响应特征；

步骤2：设计基于负荷代理的分层负荷调度模式；

步骤3：设计多时空尺度渐进趋优的电力负荷调度模式。

所述步骤1中，采集可调度负荷的用电信息，并对采集到的用电信息进行分析和评估，得到可调度负荷多时间尺度的响应特征。

所述用电信息包括居民用电信息、工业负荷用电信息、商业负荷用电信息和电动汽车用电信息；

所述响应特征包括用电时间、用电方式、负荷气候敏感系数、负荷电价敏感系数、可中断时间、可中断容量以及负荷控制方式，并依据负荷响应特征将其分为激励型负荷、电价型负荷和刚需型负荷。

所述步骤2包括以下步骤：

步骤2-1：将负荷调度系统分为本地响应层、响应协调层和调度控制层；

步骤2-2：确定各层之间的标准输入输出量；

步骤2-3：建立负荷代理决策模型。

所述步骤2-1中，所述本地响应层包括参与调度运行的负荷群或单个大用户，负荷群中的单个负荷接受并执行响应协调层的负荷代理下发的控制命令，同时将自身的相关信息上传给负荷代理；大用户接受并执行调度控制层的调度中心下发的控制命令，同时将自身的相关信息上传给调度控制层的调度中心；

所述负荷代理向调度控制层的调度中心上传所辖负荷群的整体可调度信息，同时对调度中心下发的调度指令进行分解和处理，并将处理结果转换为控制指令下发给所辖的负荷；

通过收集来自负荷代理提供的负荷可调度信息以及电源、电网侧的综合信息，调度控制层的调度中心制定电网运行的调度方案，并将调度方案分解为调度指令，下发给发电侧机组以及负荷代理。

所述步骤2-2中，调度控制层下发给响应协调层的标准输出量为调度需求信息及调度指令，所述调度需求信息包括负荷调度系统各时段的功率缺额、备用容量缺额和系统电价，所述调度指令包括各时间段负荷调节量、负荷调节开始时间和负荷调节持续时间；

所述响应协调层上传给调度控制层的标准输入量为该负荷代理管理的可调度负荷资源信息；所述可调度负荷资源信息包括可调节容量、调节开始时间、调节持续时间、调节成本、备用服务成本和调节速率；

所述响应协调层下发给本地响应层的标准输出量为调度指令；所述本地响应层上传给响应协调层的标准输入量为负荷自身的可调度信息，所述可调度信息包括可调节量、调节开始时间、调节持续时间、调节成本、备用服务成本和调节滞后时间。

所述步骤2-3中，基于学习决策函数和市场环境建立负荷代理决策模型：

所述学习决策函数表示为：