CN111738621A - 需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,具体包括:根据调节性能将需求侧可调节资源按不同响应时间尺度进行划分,分为小时级可调节资源、分钟级可调节资源、秒级可调节资源和毫秒级可调节资源;可调节资源聚合商或所有方组合不同时间尺度可调节资源,构建多时间尺度响应能力,对应参与不同时间尺度电力需求响应。本发明提出的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,考虑可调节资源的调节性能,实现了可调节负荷的精细化管控和可调节资源的最优化利用。

Description

需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法
技术领域
本发明涉及电力需求响应技术领域,具体涉及一种将需求侧可调节资源按调节性能分不同时间尺度聚合参与多时间尺度电力需求响应的方法。
背景技术
调动需求侧可调节资源参与电力需求响应有助于减小发电系统投资,缓解电网高峰时段运行压力,实现资源的优化配置。而需求侧可调节资源具有单体规模小、数量大、分布散、种类多的特点,在参与电力需求响应时多采用聚合的方法。然而,不同调节性能的需求侧可调节资源对电力系统的平衡调节所起的作用不同,根据《江苏省电力需求响应实施细则》,将需求响应按照响应负荷的特性、响应方式和响应速度分为约定需求响应和实时需求响应。约定需求响应为响应日的前日完成需求响应的邀约和确认的过程,在响应日当日约定时段执行响应;实时需求响应以自动需求响应的方式为主,在发出响应指令后,可调节负荷实时确认参与并完成响应。目前大多需求响应的分类方式未考虑到不同调节性能的需求侧可调节资源的精细优化配置,也无法体现不同灵活程度的需求侧可调资源的在执行电力需求响应时的实际贡献。
中国专利公开号CN110942263A公开了一种低压电力负荷需求侧响应能力聚合监测方法及装置,通过基于功率特征匹配的非侵入式负荷辨识,可以实现在装置中读取低压电力负荷的成分,尤其是可中断负荷的比重以及监测其参与需求侧响应的能力;中国专利公开号CN109242286A公开了一种基于径向基神经网络的需求侧响应潜力挖掘方法,其通过采集用户总电流和总功率数据,建立径向基函数神经网络,得到用户不同用电设备的负荷,计算出不同电价下用户的需求侧响应潜力;以上两种方法均未能体现响应能力的具体构成,未考虑可调节资源的调节性能,也未能实现对可调节负荷的精细化管理和管控,无法实现对可调节资源的最优化利用。
发明内容
为解决上述技术问题中的至少之一,本发明提供了一种需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
提供一种需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,包括以下步骤:
S1:根据电力需求响应发布时间与执行时间的关系,将电力需求响应分为日前需求响应品类和日内需求响应品类两个品类,所述日前需求响应品类包括日前小时级响应品种、日前分钟级响应品种、日前秒级响应品种、日前毫秒级响应品种,所述日内需求响应品类包括日内小时级响应品种、日内分钟级响应品种、日内秒级响应品种、日内毫秒级响应品种;
S2:根据需求侧可调节资源的调节性能,将需求侧可调节资源在不同时间尺度上进行分类,分为小时级可调节资源、分钟级可调节资源、秒级可调节资源和毫秒级可调节资源,并完成响应条件、响应能力建设;
S3:电力调度中心区分小时级、分钟级、秒级、毫秒级四个不同时间尺度组织电力需求响应,需求侧可调节资源聚合商或所有方聚合不同时间尺度的需求侧可调节资源,构建多时间尺度需求响应能力,参与不同时间尺度的电力需求响应。
作为进一步的改进,所述需求侧可调节资源是指在价格型电力需求响应或激励型电力需求响应下,可改变自身工作状态、工作时间、运行方式以提供负荷中断、负荷削减、负荷调节需求侧响应服务的需求侧资源。
作为进一步的改进,所述需求侧可调节资源包括工商业用电负荷、分布式储能、分布式充电站、分布式光伏电站、用户侧自备电站。
作为进一步的改进,所述需求侧可调节资源性能包括调节响应时间、调节速率、爬坡能力、调节精度。
作为进一步的改进,所述的小时级可调节资源为可通过开启、关断、调控操作使所消耗或产生的电能量以小时为单位进行调节的需求侧可调节资源,并要求能够跟随提前制定的小时级负荷调整计划;所述的分钟级可调节资源为可通过开启、关断、调控操作使功率以分钟为单位跟随调度控制指令的需求侧可调节资源;所述的秒级可调节资源为可通过在线调控操作使功率以秒为单位跟随调度控制指令的需求侧可调节资源;所述的毫秒级可调节资源为可通过在线调控操作使功率以毫秒为单位跟随调度控制指令的需求侧可调节资源。
作为进一步的改进,所述电力调度中心区分小时级、分钟级、秒级、毫秒级四个不同时间尺度组织电力需求响应,需求侧可调节资源聚合商或所有方聚合不同时间尺度的需求侧可调节资源,构建多时间尺度需求响应能力,参与不同时间尺度的电力需求响应包括如下步骤:
S31:需求侧可调节资源聚合商或所有方聚合不同时间尺度的需求侧可调节资源,进行分类、聚合、统筹、优化调控;
S32:需求侧可调节资源聚合商或所有方接收到电力需求响应邀约信号后,根据具体的电力需求响应品种,组合可适配要求的不同时间尺度的需求侧可调节资源进行应邀申报;
S33:在响应时段内,按照事先应邀申报的调节计划或跟随调度控制指令进行响应;
S34:进行响应结果的认定、核算、评价;
S35:根据结算规则进行结算,获取电力需求响应补偿或激励。
本发明提出的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,考虑不同调节性能的需求侧可调节资源对电力系统的平衡调节所起的作用不同,对具有不同调节性能的需求侧可调节资源加以区分,以体现不同灵活程度的需求侧可调资源的在执行电力需求响应时的实际贡献,通过需求侧可调节资源聚合商或所有方组合不同时间尺度可调节资源,构建多时间尺度响应能力,对应参与不同时间尺度电力需求响应。本发明考虑可调节资源的调节性能,实现了可调节负荷的精细化管控和可调节资源的最优化利用,具有以下技术效果:
(1)按照分时间尺度对电力需求响应、需求侧可调节资源进行分类后,有利于疏导电力用户对自身可调节负荷进行分类管理,并根据自身可调节负荷的响应速度、响应可持续时间来响应运营方发布的响应邀约;(2)按照分时间尺度对电力需求响应、需求侧可调节资源进行划分后,能够充分调动电力用户的不同响应速度的可调节负荷参与不同响应速度要求的需求侧响应和辅助服务,使得电网侧秒级、分钟级、小时级等不同响应时间速度的移峰填谷需求、秒级的调频辅助服务需求得到分类的有针对性的满足;(3)电网侧的不同时间尺度的需求分别可以调用不同响应能力的可调节负荷,对于响应速度慢的需求降低了负荷的准入门槛和响应成本;对于响应速度快的负荷有利于建立更有效的激励机制引导其参与快速响应;(4)合理的负荷资源分类推动合理的响应以及对应的价格引导机制,据此引导更加大量的负荷资源参与需求侧响应,进一步降低响应的成本,降低整个电力系统的运行成本。
附图说明
图1是本发明所提供的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法的整体流程图。
图2是本发明所提供的需求侧可调节资源按不同时间尺度进行分类的流程图。
图3是本发明所提供的需求侧可调节资源参与电力需求响应的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施实例,说明本发明所提供的需求侧可调节资源的分类方法以及需求侧可调节资源参与电力需求响应的方法。
结合图1所示,本发明实施实施例提供的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,包括以下步骤:
S1:根据电力需求响应发布时间与执行时间的关系,将电力需求响应分为:日前需求响应品类和日内需求响应品类,日前需求响应品类示是指需求发布时间为响应执行日前一天的需求响应,日内需求响应品类是指需求发布时间在响应执行当天的需求响应。上述日内需求响应品类的分类依据参照《江苏省电力需求响应实施细则》,因此不再进行赘述。所述日前需求响应品类包括日前小时级响应品种、日前分钟级响应品种、日前秒级响应品种、日前毫秒级响应品种,所述日内需求响应品类包括日内小时级响应品种、日内分钟级响应品种、日内秒级响应品种、日内毫秒级响应品种,不同时间尺度的电力需求响应品种划分标准如表1所示:
表1 需求侧响应指标各级别门槛值
Figure DEST_PATH_IMAGE001
S2:不论需求侧可调节资源的实际种类,一律根据需求侧可调节资源的调节性能,将需求侧可调节资源在不同时间尺度上进行分类,分为小时级可调节资源、分钟级可调节资源、秒级可调节资源和毫秒级可调节资源,不同时间尺度可调节资源的划分标准也如表1所示。然后根据电力调度中心对不同时间尺度调节能力的需求,完成响应条件、响应能力建设,考虑不同调节性能的需求侧可调节资源对电力系统的平衡调节所起的作用不同,对具有不同调节性能的需求侧可调节资源加以区分,以体现不同灵活程度的需求侧可调资源的在执行电力需求响应时的实际贡献,通过需求侧可调节资源聚合商或所有方组合不同时间尺度可调节资源,构建多时间尺度响应能力,对应参与不同时间尺度电力需求响应;
S3:电力调度中心区分小时级、分钟级、秒级、毫秒级四个不同时间尺度组织电力需求响应,需求侧可调节资源聚合商或所有方聚合不同时间尺度的需求侧可调节资源,构建多时间尺度需求响应能力,对应参与不同时间尺度的电力需求响应。
结合图2所示,本发明所提供的需求侧可调节资源的分类方法如下:
S21:定义调节资源的跟踪控制指令的调节速度,即负荷功率的变动速率指标S(单位:kW/s),从接收到控制指令到开始响应之间的时间延迟指标T(单位:s),需求侧可调节资源聚合商或所有方可以通过测试或询问厂家的方式确定上述指标。
为充分解释该方法步骤,假设有如表2所示几类需求侧可调资源:
表2 需求侧可调资源种类及其调节时间指标
Figure 779744DEST_PATH_IMAGE002
S22:若某资源的变动速率指标S与时间延迟指标T均达到毫秒级可调节资源要求(S毫秒级与T毫秒级),则认为该资源可以通过在线调控等操作使功率以毫秒或若干毫秒为单位跟随调度控制指令,则将其划分为毫秒级可调节资源。以表2中资源1为例,因S1≥S毫秒级且T1≤T毫秒级,则认为资源1属于毫秒级可调节资源;
S23:若某资源的变动速率指标S与时间延迟指标T不都满足毫秒级可调节资源要求(S毫秒级与T毫秒级),但均达到秒级可调节资源要求(S秒级与T秒级),则认为该资源可以通过在线调控等操作使功率以秒或若干秒为单位跟随调度控制指令,则将其划分为秒级可调节资源。以表2中资源4为例,因S4≥S秒级且T毫秒级≤T4≤T秒级,则认为资源4属于秒级可调节资源;
S24:若某资源的变动速率指标S与时间延迟指标T不都满足秒级可调节资源要求(S秒级与T秒级),但均达到分钟级可调节资源要求(S分钟级与T分钟级),则认为该资源可以以分钟或若干分钟为单位进行功率调节,则将其划分为分钟级可调节资源。以表2中资源2为例,因S2≥S分钟级且T秒级≤T2≤T分钟级,则认为资源2属于分钟级可调节资源;
S25:若某资源的变动速率指标S与时间延迟指标T不都满足分钟级可调节资源要求(S分钟级与T分钟级),但均达到小时级可调节资源要求(S小时级与T小时级),并且能够跟随提前制定的以小时为颗粒度的负荷调整计划,则认为该资源可以以小时或若干小时为单位进行功率调节,划分为小时级需求侧可调节资源。以表2中资源3为例,因S3≥S小时级且T分钟级≤T3≤T小时级,且某中央空调可以按某计划功率曲线运行,则认为资源3属于小时级可调节资源。
结合图3所示,电力调度中心区分小时级、分钟级、秒级、毫秒级四个不同时间尺度组织电力需求响应,需求侧可调节资源聚合商或所有方聚合不同时间尺度的需求侧可调节资源,构建多时间尺度需求响应能力,对应参与不同时间尺度的电力需求响应的具体步骤如下:
S31:需求侧可调节资源聚合商或所有方根据需求侧可调节资源的调节性能,将需求侧可调节资源在不同时间尺度上进行分类,分为小时级可调节资源、分钟级可调节资源、秒级可调节资源和毫秒级可调节资源,并完成响应条件、响应能力建设;
S32:需求侧可调节资源聚合商或所有方将相同时间尺度的资源的可持续调节时间、可调节功率等参数进行统计;
S33:电力调度中心通过负荷预测得知次日需要启动电力需求响应,并发布不同时间尺度的调节需求,包括响应时段以及响应量;
S32:需求侧可调节资源聚合商或所有方接收到电力需求响应邀约信号后,根据电力调度中心发布的不同时间尺度的调节需求,组合可适配要求的不同时间尺度的需求侧可调节资源进行应邀申报;
S33:在响应日的响应时段内,需求侧可调节资源聚合商或所有方按照事先应邀申报的调节计划或跟随调度控制指令进行响应;
S34:进行响应结果的认定、核算、评价;
S35:根据结算规则进行结算,获取电力需求响应补偿或激励。
以上对本发明实施例所提供的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:根据电力需求响应发布时间与执行时间的关系,将电力需求响应分为日前需求响应品类和日内需求响应品类两个品类,所述日前需求响应品类包括日前小时级响应品种、日前分钟级响应品种、日前秒级响应品种、日前毫秒级响应品种,所述日内需求响应品类包括日内小时级响应品种、日内分钟级响应品种、日内秒级响应品种、日内毫秒级响应品种;
S2:根据需求侧可调节资源的调节性能,将需求侧可调节资源在不同时间尺度上进行分类,分为小时级可调节资源、分钟级可调节资源、秒级可调节资源和毫秒级可调节资源,并完成响应条件、响应能力建设;
S3:电力调度中心区分小时级、分钟级、秒级、毫秒级四个不同时间尺度组织电力需求响应,需求侧可调节资源聚合商或所有方聚合不同时间尺度的需求侧可调节资源,构建多时间尺度需求响应能力,参与不同时间尺度的电力需求响应。
2.如权利要求1所述的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,其特征在于,所述需求侧可调节资源是指在价格型电力需求响应或激励型电力需求响应下,可改变自身工作状态、工作时间、运行方式以提供负荷中断、负荷削减、负荷调节需求侧响应服务的需求侧资源。
3.如权利要求1所述的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,其特征在于,所述需求侧可调节资源包括工商业用电负荷、分布式储能、分布式充电站、分布式光伏电站、用户侧自备电站。
4.如权利要求1所述的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,其特征在于,所述需求侧可调节资源调节性能包括调节响应时间、调节速率、爬坡能力、调节精度。
5.如权利要求1所述的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,其特征在于,所述的小时级可调节资源为可通过开启、关断、调控操作使所消耗或产生的电能量以小时为单位进行调节的需求侧可调节资源,并要求能够跟随提前制定的小时级负荷调整计划;所述的分钟级可调节资源为可通过开启、关断、调控操作使功率以分钟为单位跟随调度控制指令的需求侧可调节资源;所述的秒级可调节资源为可通过在线调控操作使功率以秒为单位跟随调度控制指令的需求侧可调节资源;所述的毫秒级可调节资源为可通过在线调控操作使功率以毫秒为单位跟随调度控制指令的需求侧可调节资源。
6.如权利要求1至5中任一项所述的需求侧可调节资源分时间尺度聚合参与需求响应的方法,其特征在于,所述电力调度中心区分小时级、分钟级、秒级、毫秒级四个不同时间尺度组织电力需求响应,需求侧可调节资源聚合商或所有方聚合不同时间尺度的需求侧可调节资源,构建多时间尺度需求响应能力,参与不同时间尺度的电力需求响应包括如下步骤:
S31:需求侧可调节资源聚合商或所有方聚合不同时间尺度的需求侧可调节资源,进行分类、聚合、统筹、优化调控;
S32:需求侧可调节资源聚合商或所有方接收到电力需求响应邀约信号后,根据具体的电力需求响应品种,组合可适配要求的不同时间尺度的需求侧可调节资源进行应邀申报;
S33:在响应时段内,按照事先应邀申报的调节计划或跟随调度控制指令进行响应;
S34:进行响应结果的认定、核算、评价;
S35:根据结算规则进行结算,获取电力需求响应补偿或激励。
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