[发明专利]一种居民负荷参与系统调峰的潜力计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网控制量计算方法，特别是涉及了一种居民负荷参与系统调峰的潜力计算方法。

背景技术

电力作为生活和生产必不可少的能源，正在发挥着越来越重要的作用。然而，随着社会的发展和我国产业结构的调整，电力系统正在面临一些新的挑战，主要表现在以下三个方面。第一，由于气候的变化和人们生活水平的提高，空调负荷逐渐占据更大比例，部分城市的空调负荷占比甚至超过高峰负荷的30％，导致电力峰谷差持续增长；第二，特高压作为统一坚强智能电网建设的重要部分，给输入省份系统的安全可靠运行提出了更高的要求，如何有效应对特高压紧急事故成为亟待解决的问题；第三，为缓解能源枯竭和环境恶化，新能源在发电中的比例不断提高，由此产生了消纳间歇性新能源发电的问题。

电力需求响应是指用户改变原有的用电行为，使电力系统更加安全可靠、经济高效、清洁节能。国内外已有多项实践项目证明电力需求响应可以协助系统降低电力峰谷差、提供等效运行备用、消纳间歇性新能源发电。

随着通信技术的发展和智能电表的普及，居民负荷参与电力需求响应成为可能。我国很多地区已经在原有阶梯电价的基础上，推出了尖峰电价。通过在用电高峰时段执行尖峰电价，可以有效降低系统尖峰。然而，如何对居民负荷接受到尖峰电价后减少的峰荷量进行计算，目前的研究甚少，阻碍了居民负荷参与电力需求响应工作的执行进程。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，而提供一种居民负荷参与系统调峰的潜力计算方法，可以简单高效的计算居民负荷接受到尖峰电价后减少的峰荷量，便于指导电力系统需求响应的执行。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。这种居民负荷参与系统调峰的潜力计算方法，具体步骤如下：以“从底层到上层”的顺序进行调峰潜力计算，此方法从三个方面得到用户的调峰潜力，分别是此类型用户峰期平均功率APL、参与需求响应的峰期功率平均削减率PRR以及需求响应的参与用户数量DRPN。具体计算方法可以表示为

PLP_ct,n,j,T＝APL_ct,n,j,T·PRR_ct,n·DRPN_ct,n

其中，ct指用户类型，n指计算年份，j指调峰潜力的计算日期，T指当天的天气温度；PLP_ct,n,j,T指用户类为ct的用户在n年份的j日温度为T时的调峰潜力，即通过需求响应措施，在原来峰荷的基础上可以削减的负荷量；APL为峰期平均功率；PRR为峰期功率平均削减率；DRPN为需求响应的参与用户数量。

更进一步的，APL为峰期平均功率，指此类用户未执行需求响应前平均每个用户的峰期功率。用户类型为ct年份n日期为j温度为T时的峰期平均功率，利用如下公式进行计算

APL_ct,n,j,T＝APL_ct,n-1,D,T·α_n

D代表日期j是否为工作日，D的取值有两个，分别为WD(工作日)和RD(非工作日)；APLct,n-1,D,T是用户类型为ct年份n-1日期类型为D温度为T时的峰期平均功率；参数α_n为年份n-1到年份n的平均峰荷增长率。

针对用户类型为ct年份为n-1的负荷历史数据，APLct,n-1,D,T可运用下式进行计算

其中，j指日期；PL指当日的峰荷功率值；D代表日期是否为工作日，D的取值有两个，分别为WD(工作日)和RD(非工作日)；T代表当日的最高气温。

函数f_d,t(D,T)表示只有当d＝D和t＝T同时满足时，函数值为1，可以表示成

f_d,t(D,T)＝1(d＝D，t＝T)

更进一步的，PRR为峰期功率平均削减率，指某地区此类型用户执行需求响应后在峰期平均每个用户的负荷削减率。利用如下公式进行计算

PRR_ct,n＝E_ct,n·PIR_ct,n

其中，E指用户需求价格弹性，是指某用户用电量发生变化的百分比与其价格变化百分比之间的比率；PIR是峰荷价格增长率。

更进一步的，DRPN为需求响应的参与用户数量，DRPN是对某地区接受尖峰电价的用户数量的统计得到。