[发明专利]一种负荷参与需求响应的双层控制方法

说明书

本发明公开一种负荷参与需求响应的双层控制方法，包括如下步骤：步骤1，控制中心收集不同负荷代理商所管辖区域负荷的聚合响应潜力值，并依据潜力值按比例分配功率缺额量给不同的负荷代理商；步骤2，各负荷代理商接收到控制中心下发的需求响应量，综合考虑各种因素，进一步建立优化模型确定每一个家庭负荷的响应情况。此种控制方法可应对电网出现紧急大功率缺额的情况。

技术领域

本发明属于电力需求响应技术领域，特别涉及一种负荷参与需求响应的双层控制方法技术。

背景技术

近年来，可再生能源发电在电网中的渗透率越来越高，线路传输容量越来越大，这使得电网更加容易出现紧急功率缺额，给电网频率稳定运行造成了很大威胁。随着智能终端设备的接入、电力通信技术的发展以及高级量测架构的建设，居民负荷已经从传统意义上被动控制的物理终端转变成具有主动响应能力的可调度资源。利用负荷的这种主动响应能力可以减少甚至避免电网紧急切负荷的情况。

关于主动负荷控制策略的分类主要有两种：一种是按控制框架分，包括集中控制策略、分布式控制策略以及混合控制策略；还有一种是按时间尺度分，包括一次调频尺度(秒级)、二次调频尺度(分钟级)和三次调频尺度(24h级)。尽管目前关于负荷控制策略的研究很多，但绝大多数控制方法没有考虑家庭负荷的时变响应潜力，全面考虑不同家庭负荷的动态运行特性、响应次数、响应时长等约束的精准负荷响应策略更是少之又少。

因此，基于负荷群可变响应潜力计算值，提出一种双层控制方法，可以充分挖掘负荷的聚合响应潜力，对制定负荷参与电网有功缺额响应的精准控制策略具有重大指导意义。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种负荷参与需求响应的双层控制方法，其可应对电网出现紧急大功率缺额的情况。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种负荷参与需求响应的双层控制方法，包括如下步骤：

步骤1，控制中心收集不同负荷代理商所管辖区域负荷的聚合响应潜力值，并依据潜力值按比例分配功率缺额量给不同的负荷代理商；

步骤2，各负荷代理商接收到控制中心下发的需求响应量，综合考虑各种因素，进一步建立优化模型确定每一个家庭负荷的响应情况。

上述步骤1的详细内容是：负荷代理商收集负荷信息，根据智能负荷的聚合特性以及电网有功缺额时间，向控制中心发送其管理的负荷群在当前时刻所能提供的等效响应能力ρ；然后，控制中心根据各负荷代理商的等效响应能力，对负荷代理商下达切负荷量的指令。

上述控制中心向第i个负荷代理商下达切负荷量的指令的计算公式是：

其中，ΔP_i——第i个负荷代理商负荷响应量；ΔP——电网有功缺额量；ρ_i——第i个负荷代理商等效响应能力；m——负荷代理商数量。

上述步骤2中，综合考虑的因素包含负荷响应成本、有功平衡、用户响应次数和响应时间。

上述步骤2中，建立成本最小优化模型，其目标函数是：