[发明专利]计及需求响应的风电并网系统节点短期可靠性评估方法

说明书

本发明涉及电力系统可靠性分析方法，具体为计及需求响应的风电并网系统节点短期可靠性评估方法，解决现有的评估方法未分析短期可靠性影响，难以发挥DR项目可靠性的积极作用，未采用全部DR项目，未提出控制策略，缺少合理规划，无法描述实施所有DR项目对电网可靠性水平影响的问题，步骤：一、用户需求响应负荷建模；二、建立基于层次分析法的DR项目组合优先级层次结构模型；三、计及需求响应的风电并网系统短期可靠性评估。优点：为运行与调度提供最佳DR项目组合参考；证实实施DR项目有效性，减少停电事故，提高可靠性水平，降低成本，缓解风电波动的影响，提高消纳能力；提供决策指导；弥补传统评估方法的缺陷。

技术领域

本发明涉及电力系统可靠性分析方法，具体为计及需求响应的风电并网系统节点短期可靠性评估方法。

背景技术

需求响应(demand response，DR)定义为：当电力价格上升或系统可靠性受到威胁时，用户改变其固定消费模式而响应的电力需求。风电出力具有间歇性和难预测性，风电出力波动增大了电网峰谷差，给系统可靠性水平带来了巨大冲击。在风电并网系统中引入DR，一方面可引导用户减少或转移用电负荷，改善负荷耗量曲线，提高系统可靠性；另一方面可缓解电网容量需求，延期储能设备的投入及电厂建设，提高系统运行的经济性。

目前，国内外学者针对需求响应对风电并网系统可靠性水平影响的研究已取得一定成果，研究主要集中在：基于电价的需求响应对风电并网系统可靠性的影响、基于激励的需求响应对风电并网系统可靠性的影响。在基于电价的需求响应对风电并网系统可靠性影响的研究主要有以下几个方面：1、以电网安全稳定运行及市场机制为约束，建立基于分时电价的需求响应模型，研究计及分时电价的负荷优化调度模型对配电网可靠性的影响；2、采用消费者心理学理论分析用电侧对峰谷分时电价的响应行为；3、DR能快速响应风电机组出力引起的不平衡功率，改善风电消纳能力，将DR应用到风电接入系统优化调度模型中，基于实时电价，建立了随机机组组合及经济调度模型；4、建立了计及电价及温度的尖峰电价模型，通过确定尖峰时刻、尖峰日等，权衡电网及用户利益，优化了尖峰费率；5、从风电场、电力公司、用户利益的角度出发对尖峰电价综合决策，分析尖峰电价对系统峰负荷及风电消纳能力的影响。上述1-5的研究主要从整体的角度分析DR项目对系统长期可靠性的影响，未从节点的角度分析DR项目对短期可靠性的影响，难以充分发挥DR项目对风电并网系统可靠性的积极作用。

在基于激励的需求响应对风电并网系统可靠性影响的研究主要集中在以下几个方面：a、通过改变热力学可控负荷温度，提出了改善风电消纳能力的直接负荷控制动态模型；b、考虑负荷耗量波动、常规发电机、输电线路、可中断负荷违约等不确定性因素，研究计及不确定性因素的可中断负荷优化模型；c、提出可靠性效益概念，引入可中断电价，分析DR参与系统削峰填谷的调度策略及成本效益；d、从需求侧竞价的角度，基于分段竞价的负荷组合优化模型，合理分配电网和用户合作的购电费用。在基于电价和激励的需求响应对风电并网系统可靠性的影响研究方面，将分时电价和可中断负荷两种DR项目引入到提高风电消纳的日前调度模型中，研究DR对大规模风电接入系统调峰能力的影响。上述研究多针对单个或部分特定DR项目进行研究，未采用全部DR项目，也未提出使用DR项目组合的控制策略，缺少对所有DR项目的合理规划，同时缺少实施所有DR项目对风电并网系统可靠性水平的整体思考和系统性研究，没有明确地描述实施所有DR项目对电网可靠性水平的影响。

因此，设计一种从节点的角度出发，以提高风电并网系统可靠性与经济性为目标，综合考虑所有DR项目对系统短期可靠性的影响，并对需求响应项目组合的优先级进行排序的风电并网系统节点可靠性评估方法是十分必要的。

发明内容

本发明解决目前现有的风电并网系统可靠性评估方法未从节点的角度分析DR项目对短期可靠性的影响，难以充分发挥DR项目对风电并网系统可靠性的积极作用，同时，未采用全部DR项目，也未提出使用DR项目组合的控制策略，缺少对所有DR项目的合理规划，无法明确地描述实施所有DR项目对电网可靠性水平影响的问题，提供一种计及需求响应的风电并网系统节点短期可靠性评估方法。