[发明专利]基于客户侧需求响应的多能优化控制方法及控制系统

说明书

一种基于客户侧需求响应的多能优化控制方法及控制系统，分析区域配电网的负荷和随机性电源特性和储能优化配置原则，建立考虑虚拟储能的多能优化配置模型；建立基于客户侧用能控制系统的多能优化目标，确定每种优化目标下的虚拟储能能量优化管理策略；针对上述三个方面的控制目标，结合虚拟储能运行状态、响应特性和分级情况，提出基于二层优化的虚拟储能系统协调控制策略，实现不同控制目标下的虚拟储能总调节量的优化，以及虚拟储能系统内部各单元之间的功率分配和协调控制。本发明能够实现区域配网内负荷、储能和分布式电源的智能优化管理，降低电网储能建设成本和电网运行成本，提高用户侧调控能力和配网安全运行水平。

技术领域

本发明属于储能优化配置及虚拟储能系统协调控制技术领域，涉及一种基于客户侧用能控制系统的需求响应的多能优化控制方法，具体涉及考虑虚拟储能的多能优化配置模型建立、基于客户侧用能控制系统的多能优化目标建立、基于客户侧用能控制系统的多时间多尺度的优化控制方法及控制系统。

背景技术

随着配电系统分布式电源的广泛接入电力系统，分布式电源的随机性分别从供电侧和用户侧两方面给电网的供需平衡与安全运行带来了严峻挑战。由于随机性电源出力的间歇性，配电网联络线上流过的功率波动越来越大，进而影响电能的供电质量与电网的稳定性和安全性运行。市场条件下的用户侧资源如电力负荷、分布式发电、储能装置等具有多样性、分散性、随机性等特征，导致建立一个统一模型来表征负荷资源特性较为困难；分布式能源的日益发展和电力市场的逐渐成熟，考虑具体的需求响应方式(如峰谷分时电价)对配网内的能量调度及储能容量配置的影响都尤为重要，而通过分析已有配网储能优化配置及需求响应的研究发现，此方面的研究还相对匮乏

另一方面，作为电力需求侧管理和需求响应的重要参与方，用户侧资源主动并且及时地参与电力系统的供需平衡，不仅会降低电网运行成本，更重要的是将提高电网的安全性，而且还将提升电网公司的经济管理水平。

为了降低电网储能建设成本和电网运行成本，提高分布式可再生能源消纳能力、提升面向用户综合能源需求的服务水平，从而加强对用户侧资源的聚合特性和综合调控能力研究，考虑具体的需求响应方式对用户侧的功率能量调度需求，将负荷需求响应和储能技术相结合，将具备储能特性的负荷和储能打捆组成虚拟储能系统，进行分级优化协调控制，是提高负荷侧响应能力，同时减少传统储能配置的有效手段。

基于此，本发明旨在针对由用户侧多元负荷、储能和分布式电源构成的虚拟储能系统，对负荷虚拟储能响应特性和模型、储能特性和优化配置技术、虚拟储能优化管理和协调控制技术等开展深入研究，开发虚拟储能协调控制软件并示范应用，增强多种应用功能下的连续调节能力，支持受端电网供需平衡、保障电网安全经济运行，通过运用大数据分析技术挖掘用电数据价值，提高用户侧资源响应能力，提高用户侧调控能力和配网安全运行水平。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于用户侧用能控制系统的需求响应的多能优化控制方法，它引导用户参与电网友好互动，建设节约型社会，降低电网储能建设成本和电网运行成本，提高用户侧调控能力和配网安全运行水平。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于客户侧需求响应的多能优化控制方法，其特征在于，所述多能优化控制方法包括以下内容：

步骤1，建立考虑虚拟储能的多能优化配置模型；将待优化控制供电区域内具备储能特性的负荷作为负荷虚拟储能和储能装置一起构成虚拟储能系统，建立考虑虚拟储能的储能装置优化配置模型，在满足约束条件的情况下，求解虚拟储能系统总容量与需求侧响应电价的最优组合；

步骤2，建立基于客户侧用能控制系统的多能优化目标，确定每种优化目标下的虚拟储能能量优化管理策略；

步骤3，实现虚拟储能系统内部各单元之间多时间尺度的功率分配和协调控制。

本发明进一步包括以下优先方案。