[发明专利]一种考虑需求响应的多时间尺度源网荷协调调度方法

说明书

本发明公开了一种考虑需求响应的多时间尺度源网荷协调调度方法，属于电网调度技术领域。所述方法根据需求响应和调度的时间特性，将整体调度过程分为日前调度、日内调度和实时调度三个阶段，建立网络约束条件下基于多时间尺度需求响应的源网荷经济调度模型，包括日前调度模型、日内调度模型、实时调度模型，并基于调度模型的求解结果进行调度。与现有日前‑实时调度模型进行对比，利用本发明所提模型和方法能够得到更低的调度成本和更低的调度响应量。

技术领域

本发明属于电网调度技术领域，具体涉及一种考虑需求响应的多时间尺度源网荷协调调度方法。

背景技术

随着风电等新能源的不断接入，电网的安全可靠运行面临着挑战。风电接入电网后，其间歇性和不确定性给电力系统的调度和运行增加了难度。风电功率预测存在误差，且误差大小与预测时间有关，越接近预测点时误差越小。日前风电预测的误差一般为25％-40％，日内4h风电预测误差为10％-20％，1h风电预测误差则在10％以内。可见对于时间尺度的不同，风电预测的误差也会不一样，因此在调度过程中需要考虑到多个时间尺度。由于日前调度是提前制定的调度计划，受新能源和负荷预测精度以及电力系统实际状况变化影响，要通过实时调度来调整日前调度计划的客观技术需求。现有模型与方法中对于需求响应(Demand Response，DR)资源的调度多集中在某一个固定的时间尺度上，忽略了DR资源具有的多时间尺度特性，不能充分调用所有的DR资源。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提出一种考虑需求响应的多时间尺度源网荷协调调度方法，能够充分调动DR资源，实现DR和电源侧、电网侧资源的协调优化。

技术方案：为实现以上目的，本发明所采用以下技术方案：

一种考虑需求响应的多时间尺度源网荷协调调度方法，根据需求响应和调度的时间特性，将整体调度过程分为日前调度、日内调度和实时调度三个阶段，建立网络约束条件下基于多时间尺度需求响应的源网荷经济调度模型，并基于调度模型的求解结果制定调度计划，具体包括以下步骤：

(1)在已知单个风电场预测出力、负荷预测曲线和A类负荷响应潜力的情况下，以发电机成本、弃风成本和负荷响应成本总和最小为目标，建立考虑需求响应的日前调度模型，确定日前调度计划中常规发电机组出力、风电场出力和A类负荷的调整量，以第一时间间隔制定日前调度计划；

(2)将日前调度的优化决策变量中的发电机组出力和A类负荷的调整量作为日内调度的已知量，输入风电场的日内预测曲线和B类负荷响应潜力，以总成本最小为目标建立考虑需求响应的日内调度模型，进而确定日内调度计划中发电机组出力、风电场出力和B类负荷调整量，以第二时间间隔制定日内调度计划；

(3)将日内调度的优化决策变量中的发电机组出力和B类负荷调整量作为实时调度的已知量，输入风电场的实时预测曲线和当前时刻C类负荷响应潜力，以总成本最小为目标建立考虑需求响应的实时调度模型，进而确定实时调度计划中发电机组出力、风电场出力和C类负荷调整量，以第三时间间隔制定实时调度计划；

其中，第一时间间隔第二时间间隔第三时间间隔；

(4)调度中心向参与DR计划的智能家电下发状态指令，智能家电进行多次响应至满足系统C类负荷调整量的需求；C类负荷响应动作之后，更新下一阶段的C类负荷总功率，对下一时间段进行实时调度。

作为优选，所述步骤(1)中日前调度将第一时间间隔划分为若干个时段，计算每个时段的日前优化决策量，日前调度模型具体如下：

日前调度模型的目标函数为：