CN112072710A - 一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法及系统，构建考虑需求响应和电网拓扑结构调整的源网荷一体化经济调度优化模型，优化模型以发电成本、需求响应成本以及弃风电成本总和最小为目标；将优化模型中的混合整数非线性约束条件转换为等价的混合整数线性约束条件，采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。本发明可用于大规模风电并网下的电力系统经济调度，将输电侧电网结构、用电侧负荷用电需求视为可参与调度的灵活性资源融入发电调度计划，实现源网荷资源的全局优化配置，能够减少风电弃电量，提升系统运行的经济性。

Description

一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法及系统
技术领域
本发明涉及电网调度技术领域，特别是一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法及系统。
背景技术
大力发展新能源是解决当前化石能源短缺、环境污染问题的必然选择。在新能源发电技术中，风力发电技术最为成熟、最具规模化开发价值，世界范围内风电呈现大规模发展态势。随着社会经济快速发展，用电负荷持续增加，高峰负荷不断攀升，峰谷差不断增大。此外，受自然因素影响，风力发电具有明显的反调峰特性，即白天高峰负荷时段风电出力低，夜间低谷负荷时段风电出力高。源荷在时间尺度上的不一致将影响电力的实时平衡，而源荷在空间分布上的不均衡使得电网的传输能力面临挑战。
为应对大规模风电并网消纳的调度问题，有研究提出通过提升风电的预测精度，使传统的发电调度仍然适用于含风电的系统，但随着电力系统中风电并网规模不断增加，传统可调度的化石能源发电逐渐让位于风电等清洁能源发电，单纯的发电调度策略难以适应于高比例风电并网的电力系统。为解决风电出力时空分布多样性情形下的电网调度问题，有研究提出考虑电网拓扑结构调整的经济调度策略，其对解决不同风电出力情形下的电网传输能力“卡脖子”问题具有重要作用，但高比例风电并网背景下电网调度运行中的调峰问题尤其突出，源荷功率实时平衡的形式依然严峻。国外有研究提出通过实施电力市场化机制调度负荷侧的灵活性资源来提升系统的调峰能力，有效促进了大规模风电并网消纳，但市场环境下承载源荷功率实时平衡的输电网络出现传输阻塞问题时有发生，受网络阻塞影响的弃风情况在所难免。
新形势下，为应对大规模风电并网消纳，仅针对传统火电机组的发电调度难以适应实时的电力平衡，需要在调度中尽可能地挖掘源、网、荷侧的调节能力，然而综合考虑源、网、荷侧调节资源灵活性的经济调度研究鲜有研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法及系统，旨在解决现有技术中传统发电调度模型存在难以适应实时电力平衡的问题，实现调动电力系统中源网荷侧的灵活性资源，促进风电并网消纳。
为达到上述技术目的，本发明提供了一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法，所述方法包括以下操作：
构建考虑需求响应和电网拓扑结构调整的源网荷一体化经济调度优化模型，优化模型以发电成本、需求响应成本以及弃风电成本总和最小为目标，并包含多个约束条件；
将优化模型中的混合整数非线性约束条件转换为等价的混合整数线性约束条件，采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。
优选地，所述方法还包括在构建模型之前输入参与调度的火电机组参数、电网输电元件参数、日前24小时负荷功率预测值、日前24小时风电功率预测值，设定需求响应负荷参与需求响应的响应量范围和响应价格，设定风电弃风成本系数和系统允许的弃电率。
优选地，所述优化模型的目标函数为：
Figure RE-GDA0002767857520000021
其中，
Figure RE-GDA0002767857520000022
为时段t风电场w的弃电功率；αw为风电场w的弃电惩罚成本；
Figure RE-GDA0002767857520000023
为时段t常规火电机组g输出的有功功率；Cg为火电机组g的边际价格；
Figure RE-GDA0002767857520000024
为二进制变量，表示时段t火电机组g是否运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000025
表示时段t火电机组g 处于运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000026
时段t火电机组g处于停运状态；
Figure RE-GDA0002767857520000027
为火电机组g的启动成本；
Figure RE-GDA0002767857520000028
为二进制变量，表示在时段t火电机组g是否启动，
Figure RE-GDA0002767857520000029
表示在时段t火电机组g处于启动状态，
Figure RE-GDA00027678575200000210
示在时段t火电机组g处于非启动状态；
Figure RE-GDA00027678575200000211
为时段t可激励负荷c增加的有功功率；βc为可激励负荷c的边际价格；
Figure RE-GDA0002767857520000031
为时段t可中断负荷r被中断的有功功率；ηr为时段t可中断负荷r的边际价格；ng和nw 分别表示火电机组和风电场个数；nc和nr分别表示可激励负荷和可中断负荷的个数。
优选地，所述约束条件包括：
1)常规火电机组有功功率上下限约束：
Figure RE-GDA0002767857520000032
式中，
Figure RE-GDA0002767857520000033
和
Figure RE-GDA0002767857520000034
分别为常规火电机组g的有功功率上下限；
2)常规火电机组爬坡约束：
Figure RE-GDA0002767857520000035
Figure RE-GDA0002767857520000036
式中：
Figure RE-GDA0002767857520000037
和
Figure RE-GDA0002767857520000038
分别表示火电机组g的最大向上爬坡速率和最大向下爬坡速率；
Figure RE-GDA0002767857520000039
为二进制变量，表示时段t-1火电机组g是否运行状态；
Figure RE-GDA00027678575200000310
表示时段t-1 常规火电机组g输出的有功功率；
3)常规火电机组启停约束：
Figure RE-GDA00027678575200000311
Figure RE-GDA00027678575200000312
4)节点功率平衡约束：
Figure RE-GDA00027678575200000313
其中，
Figure RE-GDA00027678575200000314
为时段t输电线路l的传输有功功率，其首末节点分别为节点i和节点j；
Figure RE-GDA00027678575200000315
为规划周期内时段t风电场w的有功功率预测值；
Figure RE-GDA00027678575200000316
为时段t常规负荷d的有功功率预测值；
Figure RE-GDA00027678575200000317
为时段t可激励负荷c的有功功率预测值；
Figure RE-GDA00027678575200000318
为时段 t可中断负荷r的有功功率预测值；Si和Ei分别为以节点i为首、末端节点的输电线路个数；Gi和Wi分别表示节点i上的火电机组和风电场个数；Ci、Ri和Di分别表示节点i上的可激励负荷、可中断负荷和常规负荷的个数；nb为电网节点个数；
5)输电线路传输容量约束：
Figure RE-GDA0002767857520000041
Figure RE-GDA0002767857520000042
其中，nl为输电线路个数；Bl为输电线路l的电纳；
Figure RE-GDA0002767857520000043
和
Figure RE-GDA0002767857520000044
分别为t时段节点i和节点j电压相角；
Figure RE-GDA0002767857520000045
为时段t输电线路l的运行状态，其为二进制变量，
Figure RE-GDA0002767857520000046
表示时段t输电线路l处于运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000047
表示时段t输电线路l处于停运状态；
Figure RE-GDA0002767857520000048
表示输电线路l的传输容量；
6)需求响应负荷响应范围约束：
Figure RE-GDA0002767857520000049
Figure RE-GDA00027678575200000410
其中，
Figure RE-GDA00027678575200000411
和
Figure RE-GDA00027678575200000412
为时段t可激励负荷c的有功功率上下限；
Figure RE-GDA00027678575200000413
和
Figure RE-GDA00027678575200000414
为时段t 可中断负荷r的有功功率上下限；
7)风电场弃电约束：
Figure RE-GDA00027678575200000415
Figure RE-GDA00027678575200000416
其中，ρ为设定的最大允许风电弃电率；
8)节点电压相角范围约束：
Figure RE-GDA00027678575200000417
优选地，所述混合整数线性约束条件为：
Figure RE-GDA00027678575200000418
其中，M为常数。
本发明还提供了一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度系统，所述系统包括：
优化模型构建模块，用于构建考虑需求响应和电网拓扑结构调整的源网荷一体化经济调度优化模型，优化模型以发电成本、需求响应成本以及弃风电成本总和最小为目标，并包含多个约束条件；
模型求解模块，用于将优化模型中的混合整数非线性约束条件转换为等价的混合整数线性约束条件，采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。
优选地，所述系统还包括模型参数设定模块，用于在构建模型之前输入参与调度的火电机组参数、电网输电元件参数、日前24小时负荷功率预测值、日前24小时风电功率预测值，设定需求响应负荷参与需求响应的响应量范围和响应价格，设定风电弃风成本系数和系统允许的弃电率。
优选地，所述优化模型的目标函数为：
Figure RE-GDA0002767857520000051
其中，
Figure RE-GDA0002767857520000052
为时段t风电场w的弃电功率；αw为风电场w的弃电惩罚成本；
Figure RE-GDA0002767857520000053
为时段t常规火电机组g输出的有功功率；Cg为火电机组g的边际价格；
Figure RE-GDA0002767857520000054
为二进制变量，表示时段t火电机组g是否运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000055
表示时段t火电机组g 处于运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000056
时段t火电机组g处于停运状态；
Figure RE-GDA0002767857520000057
为火电机组g的启动成本；
Figure RE-GDA0002767857520000058
为二进制变量，表示在时段t火电机组g是否启动，
Figure RE-GDA0002767857520000059
表示在时段t火电机组g处于启动状态，
Figure RE-GDA00027678575200000510
示在时段t火电机组g处于非启动状态；
Figure RE-GDA00027678575200000511
为时段 t可激励负荷c增加的有功功率；βc为可激励负荷c的边际价格；
Figure RE-GDA00027678575200000512
为时段t可中断负荷r被中断的有功功率；ηr为时段t可中断负荷r的边际价格；ng和nw 分别表示火电机组和风电场个数；nc和nr分别表示可激励负荷和可中断负荷的个数。
优选地，所述约束条件包括：
1)常规火电机组有功功率上下限约束：
Figure RE-GDA0002767857520000061
式中，
Figure RE-GDA0002767857520000062
和
Figure RE-GDA0002767857520000063
分别为常规火电机组g的有功功率上下限；
2)常规火电机组爬坡约束：
Figure RE-GDA0002767857520000064
Figure RE-GDA0002767857520000065
式中：
Figure RE-GDA0002767857520000066
和
Figure RE-GDA0002767857520000067
分别表示火电机组g的最大向上爬坡速率和最大向下爬坡速率；
Figure RE-GDA0002767857520000068
为二进制变量，表示时段t-1火电机组g是否运行状态；
Figure RE-GDA0002767857520000069
表示时段t-1 常规火电机组g输出的有功功率；
3)常规火电机组启停约束：
Figure RE-GDA00027678575200000610
Figure RE-GDA00027678575200000611
4)节点功率平衡约束：
Figure RE-GDA00027678575200000612
其中，
Figure RE-GDA00027678575200000613
为时段t输电线路l的传输有功功率，其首末节点分别为节点i和节点j；
Figure RE-GDA00027678575200000614
为规划周期内时段t风电场w的有功功率预测值；
Figure RE-GDA00027678575200000615
为时段t常规负荷d的有功功率预测值；
Figure RE-GDA00027678575200000616
为时段t可激励负荷c的有功功率预测值；
Figure RE-GDA00027678575200000617
为时段 t可中断负荷r的有功功率预测值；Si和Ei分别为以节点i为首、末端节点的输电线路个数；Gi和Wi分别表示节点i上的火电机组和风电场个数；Ci、Ri和Di分别表示节点i上的可激励负荷、可中断负荷和常规负荷的个数；nb为电网节点个数；
5)输电线路传输容量约束：
Figure RE-GDA00027678575200000618
Figure RE-GDA00027678575200000619
其中，nl为输电线路个数；Bl为输电线路l的电纳；
Figure RE-GDA00027678575200000620
和
Figure RE-GDA00027678575200000621
分别为t时段节点i和节点j电压相角；
Figure RE-GDA0002767857520000071
为时段t输电线路l的运行状态，其为二进制变量，
Figure RE-GDA0002767857520000072
表示时段t输电线路l处于运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000073
表示时段t输电线路l处于停运状态；
Figure RE-GDA0002767857520000074
表示输电线路l的传输容量；
6)需求响应负荷响应范围约束：
Figure RE-GDA0002767857520000075
Figure RE-GDA0002767857520000076
其中，
Figure RE-GDA0002767857520000077
和
Figure RE-GDA0002767857520000078
为时段t可激励负荷c的有功功率上下限；
Figure RE-GDA0002767857520000079
和
Figure RE-GDA00027678575200000710
为时段t 可中断负荷r的有功功率上下限；
7)风电场弃电约束：
Figure RE-GDA00027678575200000711
Figure RE-GDA00027678575200000712
其中，ρ为设定的最大允许风电弃电率；
8)节点电压相角范围约束：
Figure RE-GDA00027678575200000713
优选地，所述混合整数线性约束条件为：
Figure RE-GDA00027678575200000714
其中，M为常数。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
与现有技术相比，本发明可用于大规模风电并网下的电力系统经济调度，在传统发电调度中考虑输电侧、用电侧的灵活性，将输电侧电网结构、用电侧负荷用电需求视为可参与调度的灵活性资源融入发电调度计划，实现源网荷资源的全局优化配置，能够减少风电弃电量，提升系统运行的经济性。
附图说明
图1为本发明实施例中所提供的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法流程图；
图2为本发明实施例中所提供的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度系统框图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法及系统进行详细说明。
如图1所示，本发明公开了一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法，所述方法包括以下操作：
S1、根据电网运行方式安排情况确定参与调度火电机组情况以及电网输电元件情况，输入参与调度的火电机组参数、电网输电元件参数、日前24小时负荷功率预测值、日前24小时风电功率预测值，设定需求响应负荷参与需求响应的响应量范围和响应价格，设定风电弃风成本系数和系统允许的弃电率。
S2、构建考虑需求响应和电网拓扑结构调整的源网荷一体化经济调度优化模型，优化模型以发电成本、需求响应成本以及弃风电成本总和最小为目标，优化模型的目标函数为：
Figure RE-GDA0002767857520000081
其中，
Figure RE-GDA0002767857520000082
为时段t风电场w的弃电功率；αw为风电场w的弃电惩罚成本；
Figure RE-GDA0002767857520000083
为时段t常规火电机组g输出的有功功率；Cg为火电机组g的边际价格；
Figure RE-GDA0002767857520000084
为二进制变量，表示时段t火电机组g是否运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000085
表示时段t火电机组g 处于运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000091
时段t火电机组g处于停运状态；
Figure RE-GDA0002767857520000092
为火电机组g的启动成本；
Figure RE-GDA0002767857520000093
为二进制变量，表示在时段t火电机组g是否启动，
Figure RE-GDA0002767857520000094
表示在时段t火电机组g处于启动状态，
Figure RE-GDA0002767857520000095
示在时段t火电机组g处于非启动状态；
Figure RE-GDA0002767857520000096
为时段 t可激励负荷c增加的有功功率；βc为可激励负荷c的边际价格；
Figure RE-GDA0002767857520000097
为时段t可中断负荷r被中断的有功功率；ηr为时段t可中断负荷r的边际价格；ng和nw 分别表示火电机组和风电场个数；nc和nr分别表示可激励负荷和可中断负荷的个数。
电网拓扑结构调整是指将输电线路的运行状态纳入经济调度决策，根据各时段源荷平衡方式的变化来动态调整电网拓扑结构，以满足不同位置分布的源荷功率实时平衡的需要。
优化模型的约束条件包括以下8类约束：
1)常规火电机组有功功率上下限约束：
Figure RE-GDA0002767857520000098
式中，
Figure RE-GDA0002767857520000099
和
Figure RE-GDA00027678575200000910
分别为常规火电机组g的有功功率上下限；
2)常规火电机组爬坡约束：
Figure RE-GDA00027678575200000911
Figure RE-GDA00027678575200000912
式中：
Figure RE-GDA00027678575200000913
和
Figure RE-GDA00027678575200000914
分别表示火电机组g的最大向上爬坡速率和最大向下爬坡速率；
Figure RE-GDA00027678575200000915
为二进制变量，表示时段t-1火电机组g是否运行状态；
Figure RE-GDA00027678575200000916
表示时段t-1 常规火电机组g输出的有功功率；
3)常规火电机组启停约束：
Figure RE-GDA00027678575200000917
Figure RE-GDA00027678575200000918
4)节点功率平衡约束：
Figure RE-GDA0002767857520000101
其中，
Figure RE-GDA0002767857520000102
为时段t输电线路l的传输有功功率，其首末节点分别为节点i和节点j；
Figure RE-GDA0002767857520000103
为规划周期内时段t风电场w的有功功率预测值；
Figure RE-GDA0002767857520000104
为时段t常规负荷d的有功功率预测值；
Figure RE-GDA0002767857520000105
为时段t可激励负荷c的有功功率预测值；
Figure RE-GDA0002767857520000106
为时段 t可中断负荷r的有功功率预测值；Si和Ei分别为以节点i为首、末端节点的输电线路个数；Gi和Wi分别表示节点i上的火电机组和风电场个数；Ci、Ri和Di分别表示节点i上的可激励负荷、可中断负荷和常规负荷的个数；nb为电网节点个数；
5)输电线路传输容量约束：
Figure RE-GDA0002767857520000107
Figure RE-GDA0002767857520000108
其中，nl为输电线路个数；Bl为输电线路l的电纳；
Figure RE-GDA0002767857520000109
和
Figure RE-GDA00027678575200001010
分别为t时段节点i和节点j电压相角；
Figure RE-GDA00027678575200001011
为时段t输电线路l的运行状态，其为二进制变量，
Figure RE-GDA00027678575200001012
表示时段t输电线路l处于运行状态，
Figure RE-GDA00027678575200001013
表示时段t输电线路l处于停运状态；
Figure RE-GDA00027678575200001022
表示输电线路l的传输容量；
6)需求响应负荷响应范围约束：
Figure RE-GDA00027678575200001014
Figure RE-GDA00027678575200001015
其中，
Figure RE-GDA00027678575200001016
和
Figure RE-GDA00027678575200001017
为时段t可激励负荷c的有功功率上下限；
Figure RE-GDA00027678575200001018
和
Figure RE-GDA00027678575200001019
为时段t 可中断负荷r的有功功率上下限；
7)风电场弃电约束：
Figure RE-GDA00027678575200001020
Figure RE-GDA00027678575200001021
其中，ρ为设定的最大允许风电弃电率；
8)节点电压相角范围约束：
Figure RE-GDA0002767857520000111
S3、将优化模型中的混合整数非线性约束条件转换为易于求解的混合整数线性约束条件，采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。
所述混合整数非线性约束表达式转换为等价的混合整数线性表达式，即：
Figure RE-GDA0002767857520000112
其中，M为非常大的常数。
由此所提模型转换为了混合整数线性规划模型，由理论上较为成熟的混合整数规划算法进行求解。由此通过采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。
本发明实施例可用于大规模风电并网下的电力系统经济调度，在传统发电调度中考虑输电侧、用电侧的灵活性，将输电侧电网结构、用电侧负荷用电需求视为可参与调度的灵活性资源融入发电调度计划，实现源网荷资源的全局优化配置，能够减少风电弃电量，提升系统运行的经济性。
如图2所示，本发明实施例还公开了一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度系统，所述系统包括：
优化模型构建模块，用于构建考虑需求响应和电网拓扑结构调整的源网荷一体化经济调度优化模型，优化模型以发电成本、需求响应成本以及弃风电成本总和最小为目标，并包含多个约束条件；
模型求解模块，用于将优化模型中的混合整数非线性约束条件转换为等价的混合整数线性约束条件，采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。
所述系统还包括模型参数设定模块，用于在构建模型之前输入参与调度的火电机组参数、电网输电元件参数、日前24小时负荷功率预测值、日前24小时风电功率预测值，设定需求响应负荷参与需求响应的响应量范围和响应价格，设定风电弃风成本系数和系统允许的弃电率。
优化模型的目标函数为：
Figure RE-GDA0002767857520000121
其中，
Figure RE-GDA0002767857520000122
为时段t风电场w的弃电功率；αw为风电场w的弃电惩罚成本；
Figure RE-GDA0002767857520000123
为时段t常规火电机组g输出的有功功率；Cg为火电机组g的边际价格；
Figure RE-GDA0002767857520000124
为二进制变量，表示时段t火电机组g是否运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000125
表示时段t火电机组g 处于运行状态，
Figure RE-GDA0002767857520000126
时段t火电机组g处于停运状态；
Figure RE-GDA0002767857520000127
为火电机组g的启动成本；
Figure RE-GDA0002767857520000128
为二进制变量，表示在时段t火电机组g是否启动，
Figure RE-GDA0002767857520000129
表示在时段t火电机组g处于启动状态，
Figure RE-GDA00027678575200001210
示在时段t火电机组g处于非启动状态；
Figure RE-GDA00027678575200001211
为时段 t可激励负荷c增加的有功功率；βc为可激励负荷c的边际价格；
Figure RE-GDA00027678575200001212
为时段t可中断负荷r被中断的有功功率；ηr为时段t可中断负荷r的边际价格；ng和nw 分别表示火电机组和风电场个数；nc和nr分别表示可激励负荷和可中断负荷的个数。
电网拓扑结构调整是指将输电线路的运行状态纳入经济调度决策，根据各时段源荷平衡方式的变化来动态调整电网拓扑结构，以满足不同位置分布的源荷功率实时平衡的需要。
优化模型的约束条件包括以下8类约束：
1)常规火电机组有功功率上下限约束：
Figure RE-GDA00027678575200001213
式中，
Figure RE-GDA00027678575200001214
和
Figure RE-GDA00027678575200001215
分别为常规火电机组g的有功功率上下限；
2)常规火电机组爬坡约束：
Figure RE-GDA00027678575200001216
Figure RE-GDA00027678575200001217
式中：
Figure RE-GDA00027678575200001218
和
Figure RE-GDA00027678575200001219
分别表示火电机组g的最大向上爬坡速率和最大向下爬坡速率；
Figure RE-GDA00027678575200001220
为二进制变量，表示时段t-1火电机组g是否运行状态；
Figure RE-GDA00027678575200001221
表示时段t-1 常规火电机组g输出的有功功率；
3)常规火电机组启停约束：
Figure RE-GDA0002767857520000131
Figure RE-GDA0002767857520000132
4)节点功率平衡约束：
Figure RE-GDA0002767857520000133
其中，
Figure RE-GDA0002767857520000134
为时段t输电线路l的传输有功功率，其首末节点分别为节点i和节点j；
Figure RE-GDA0002767857520000135
为规划周期内时段t风电场w的有功功率预测值；
Figure RE-GDA0002767857520000136
为时段t常规负荷d的有功功率预测值；
Figure RE-GDA0002767857520000137
为时段t可激励负荷c的有功功率预测值；
Figure RE-GDA0002767857520000138
为时段 t可中断负荷r的有功功率预测值；Si和Ei分别为以节点i为首、末端节点的输电线路个数；Gi和Wi分别表示节点i上的火电机组和风电场个数；Ci、Ri和Di分别表示节点i上的可激励负荷、可中断负荷和常规负荷的个数；nb为电网节点个数；
5)输电线路传输容量约束：
Figure RE-GDA0002767857520000139
Figure RE-GDA00027678575200001310
其中，nl为输电线路个数；Bl为输电线路l的电纳；
Figure RE-GDA00027678575200001311
和
Figure RE-GDA00027678575200001312
分别为t时段节点i和节点j电压相角；
Figure RE-GDA00027678575200001313
为时段t输电线路l的运行状态，其为二进制变量，
Figure RE-GDA00027678575200001314
表示时段t输电线路l处于运行状态，
Figure RE-GDA00027678575200001315
表示时段t输电线路l处于停运状态；
Figure RE-GDA00027678575200001316
表示输电线路l的传输容量；
6)需求响应负荷响应范围约束：
Figure RE-GDA00027678575200001317
Figure RE-GDA00027678575200001318
其中，
Figure RE-GDA00027678575200001319
和
Figure RE-GDA00027678575200001320
为时段t可激励负荷c的有功功率上下限；
Figure RE-GDA00027678575200001321
和
Figure RE-GDA00027678575200001322
为时段t 可中断负荷r的有功功率上下限；
7)风电场弃电约束：
Figure RE-GDA0002767857520000141
Figure RE-GDA0002767857520000142
其中，ρ为设定的最大允许风电弃电率；
8)节点电压相角范围约束：
Figure RE-GDA0002767857520000143
将优化模型中的混合整数非线性约束条件转换为易于求解的混合整数线性约束条件，采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。
所述混合整数非线性约束表达式转换为等价的混合整数线性表达式，即：
Figure RE-GDA0002767857520000144
其中，M为非常大的常数。
由此所提模型转换为了混合整数线性规划模型，由理论上较为成熟的混合整数规划算法进行求解。由此通过采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：
构建考虑需求响应和电网拓扑结构调整的源网荷一体化经济调度优化模型，优化模型以发电成本、需求响应成本以及弃风电成本总和最小为目标，并包含多个约束条件；
将优化模型中的混合整数非线性约束条件转换为等价的混合整数线性约束条件，采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。
2.根据权利要求1所述的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法，其特征在于，所述方法还包括在构建模型之前输入参与调度的火电机组参数、电网输电元件参数、日前24小时负荷功率预测值、日前24小时风电功率预测值，设定需求响应负荷参与需求响应的响应量范围和响应价格，设定风电弃风成本系数和系统允许的弃电率。
3.根据权利要求1所述的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法，其特征在于，所述优化模型的目标函数为：
Figure RE-FDA0002767857510000011
其中，
Figure RE-FDA0002767857510000012
为时段t风电场w的弃电功率；αw为风电场w的弃电惩罚成本；
Figure RE-FDA0002767857510000013
为时段t常规火电机组g输出的有功功率；Cg为火电机组g的边际价格；
Figure RE-FDA0002767857510000014
为二进制变量，表示时段t火电机组g是否运行状态，
Figure RE-FDA0002767857510000015
表示时段t火电机组g处于运行状态，
Figure RE-FDA0002767857510000016
时段t火电机组g处于停运状态；
Figure RE-FDA0002767857510000017
为火电机组g的启动成本；
Figure RE-FDA0002767857510000018
为二进制变量，表示在时段t火电机组g是否启动，
Figure RE-FDA0002767857510000019
表示在时段t火电机组g处于启动状态，
Figure RE-FDA00027678575100000110
示在时段t火电机组g处于非启动状态；
Figure RE-FDA00027678575100000111
为时段t可激励负荷c增加的有功功率；βc为可激励负荷c的边际价格；
Figure RE-FDA00027678575100000112
为时段t可中断负荷r被中断的有功功率；ηr为时段t可中断负荷r的边际价格；ng和nw分别表示火电机组和风电场个数；nc和nr分别表示可激励负荷和可中断负荷的个数。
4.根据权利要求1所述的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法，其特征在于，所述约束条件包括：
1)常规火电机组有功功率上下限约束：
Figure RE-FDA0002767857510000021
式中，
Figure RE-FDA0002767857510000022
和
Figure RE-FDA0002767857510000023
分别为常规火电机组g的有功功率上下限；
2)常规火电机组爬坡约束：
Figure RE-FDA0002767857510000024
Figure RE-FDA0002767857510000025
式中：
Figure RE-FDA0002767857510000026
和
Figure RE-FDA0002767857510000027
分别表示火电机组g的最大向上爬坡速率和最大向下爬坡速率；
Figure RE-FDA0002767857510000028
为二进制变量，表示时段t-1火电机组g是否运行状态；
Figure RE-FDA0002767857510000029
表示时段t-1常规火电机组g输出的有功功率；
3)常规火电机组启停约束：
Figure RE-FDA00027678575100000210
Figure RE-FDA00027678575100000211
4)节点功率平衡约束：
Figure RE-FDA00027678575100000212
其中，
Figure RE-FDA00027678575100000213
为时段t输电线路l的传输有功功率，其首末节点分别为节点i和节点j；
Figure RE-FDA00027678575100000214
为规划周期内时段t风电场w的有功功率预测值；
Figure RE-FDA00027678575100000215
为时段t常规负荷d的有功功率预测值；
Figure RE-FDA00027678575100000216
为时段t可激励负荷c的有功功率预测值；
Figure RE-FDA00027678575100000217
为时段t可中断负荷r的有功功率预测值；Si和Ei分别为以节点i为首、末端节点的输电线路个数；Gi和Wi分别表示节点i上的火电机组和风电场个数；Ci、Ri和Di分别表示节点i上的可激励负荷、可中断负荷和常规负荷的个数；nb为电网节点个数；
5)输电线路传输容量约束：
Figure RE-FDA0002767857510000031
Figure RE-FDA0002767857510000032
其中，nl为输电线路个数；Bl为输电线路l的电纳；
Figure RE-FDA0002767857510000033
和
Figure RE-FDA0002767857510000034
分别为t时段节点i和节点j电压相角；
Figure RE-FDA0002767857510000035
为时段t输电线路l的运行状态，其为二进制变量，
Figure RE-FDA0002767857510000036
表示时段t输电线路l处于运行状态，
Figure RE-FDA0002767857510000037
表示时段t输电线路l处于停运状态；
Figure RE-FDA0002767857510000038
表示输电线路l的传输容量；
6)需求响应负荷响应范围约束：
Figure RE-FDA0002767857510000039
Figure RE-FDA00027678575100000310
其中，
Figure RE-FDA00027678575100000311
和
Figure RE-FDA00027678575100000312
为时段t可激励负荷c的有功功率上下限；
Figure RE-FDA00027678575100000313
和
Figure RE-FDA00027678575100000314
为时段t可中断负荷r的有功功率上下限；
7)风电场弃电约束：
Figure RE-FDA00027678575100000315
Figure RE-FDA00027678575100000316
其中，ρ为设定的最大允许风电弃电率；
8)节点电压相角范围约束：
Figure RE-FDA00027678575100000317
5.根据权利要求1所述的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度方法，其特征在于，所述混合整数线性约束条件为：
Figure RE-FDA00027678575100000318
其中，M为常数。
6.一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度系统，其特征在于，所述系统包括：
优化模型构建模块，用于构建考虑需求响应和电网拓扑结构调整的源网荷一体化经济调度优化模型，优化模型以发电成本、需求响应成本以及弃风电成本总和最小为目标，并包含多个约束条件；
模型求解模块，用于将优化模型中的混合整数非线性约束条件转换为等价的混合整数线性约束条件，采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到最终的源网荷一体化经济调度方案。
7.根据权利要求6所述的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度系统，其特征在于，所述系统还包括模型参数设定模块，用于在构建模型之前输入参与调度的火电机组参数、电网输电元件参数、日前24小时负荷功率预测值、日前24小时风电功率预测值，设定需求响应负荷参与需求响应的响应量范围和响应价格，设定风电弃风成本系数和系统允许的弃电率。
8.根据权利要求6所述的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度系统，其特征在于，所述优化模型的目标函数为：
Figure RE-FDA0002767857510000041
其中，
Figure RE-FDA0002767857510000042
为时段t风电场w的弃电功率；αw为风电场w的弃电惩罚成本；
Figure RE-FDA0002767857510000043
为时段t常规火电机组g输出的有功功率；Cg为火电机组g的边际价格；
Figure RE-FDA0002767857510000044
为二进制变量，表示时段t火电机组g是否运行状态，
Figure RE-FDA0002767857510000045
表示时段t火电机组g处于运行状态，
Figure RE-FDA0002767857510000046
时段t火电机组g处于停运状态；
Figure RE-FDA0002767857510000047
为火电机组g的启动成本；
Figure RE-FDA0002767857510000048
为二进制变量，表示在时段t火电机组g是否启动，
Figure RE-FDA0002767857510000049
表示在时段t火电机组g处于启动状态，
Figure RE-FDA00027678575100000410
示在时段t火电机组g处于非启动状态；
Figure RE-FDA00027678575100000411
为时段t可激励负荷c增加的有功功率；βc为可激励负荷c的边际价格；
Figure RE-FDA00027678575100000412
为时段t可中断负荷r被中断的有功功率；ηr为时段t可中断负荷r的边际价格；ng和nw分别表示火电机组和风电场个数；nc和nr分别表示可激励负荷和可中断负荷的个数。
9.根据权利要求6所述的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度系统，其特征在于，所述约束条件包括：
1)常规火电机组有功功率上下限约束：
Figure RE-FDA0002767857510000051
式中，
Figure RE-FDA0002767857510000052
和
Figure RE-FDA0002767857510000053
分别为常规火电机组g的有功功率上下限；
2)常规火电机组爬坡约束：
Figure RE-FDA0002767857510000054
Figure RE-FDA0002767857510000055
式中：
Figure RE-FDA0002767857510000056
和
Figure RE-FDA0002767857510000057
分别表示火电机组g的最大向上爬坡速率和最大向下爬坡速率；
Figure RE-FDA0002767857510000058
为二进制变量，表示时段t-1火电机组g是否运行状态；
Figure RE-FDA0002767857510000059
表示时段t-1常规火电机组g输出的有功功率；
3)常规火电机组启停约束：
Figure RE-FDA00027678575100000510
Figure RE-FDA00027678575100000511
4)节点功率平衡约束：
Figure RE-FDA00027678575100000512
其中，
Figure RE-FDA00027678575100000513
为时段t输电线路l的传输有功功率，其首末节点分别为节点i和节点j；
Figure RE-FDA00027678575100000514
为规划周期内时段t风电场w的有功功率预测值；
Figure RE-FDA00027678575100000515
为时段t常规负荷d的有功功率预测值；
Figure RE-FDA00027678575100000516
为时段t可激励负荷c的有功功率预测值；
Figure RE-FDA00027678575100000517
为时段t可中断负荷r的有功功率预测值；Si和Ei分别为以节点i为首、末端节点的输电线路个数；Gi和Wi分别表示节点i上的火电机组和风电场个数；Ci、Ri和Di分别表示节点i上的可激励负荷、可中断负荷和常规负荷的个数；nb为电网节点个数；
5)输电线路传输容量约束：
Figure RE-FDA00027678575100000518
Figure RE-FDA0002767857510000061
其中，nl为输电线路个数；Bl为输电线路l的电纳；
Figure RE-FDA0002767857510000062
和
Figure RE-FDA0002767857510000063
分别为t时段节点i和节点j电压相角；
Figure RE-FDA0002767857510000064
为时段t输电线路l的运行状态，其为二进制变量，
Figure RE-FDA0002767857510000065
表示时段t输电线路l处于运行状态，
Figure RE-FDA0002767857510000066
表示时段t输电线路l处于停运状态；
Figure RE-FDA0002767857510000067
表示输电线路l的传输容量；
6)需求响应负荷响应范围约束：
Figure RE-FDA0002767857510000068
Figure RE-FDA0002767857510000069
其中，
Figure RE-FDA00027678575100000610
和
Figure RE-FDA00027678575100000611
为时段t可激励负荷c的有功功率上下限；
Figure RE-FDA00027678575100000612
和
Figure RE-FDA00027678575100000613
为时段t可中断负荷r的有功功率上下限；
7)风电场弃电约束：
Figure RE-FDA00027678575100000614
Figure RE-FDA00027678575100000615
其中，ρ为设定的最大允许风电弃电率；
8)节点电压相角范围约束：
Figure RE-FDA00027678575100000616
10.根据权利要求6所述的一种考虑需求响应的源网荷一体化经济调度系统，其特征在于，所述混合整数线性约束条件为：
Figure RE-FDA00027678575100000617
其中，M为常数。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112734098A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 国网山东省电力公司青岛供电公司 一种基于源-荷-网平衡的配电网电力调度方法及系统
CN113032995A (zh) * 2021-03-23 2021-06-25 山东大学 一种电力市场模拟优化、运行的方法、系统及仿真平台
CN114201868A (zh) * 2021-11-30 2022-03-18 华中科技大学 一种考虑电解铝热传导特性的机组组合方法及装置
CN114204595A (zh) * 2021-12-13 2022-03-18 广东电网有限责任公司 一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法及系统

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130238148A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Siemens Corporation Interior point method for reformulated optimal power flow model
US20160072289A1 (en) * 2012-02-16 2016-03-10 Spyros James Lazaris Dynamic demand response in a renewable energy-based electricity grid infrastructure
CN106655246A (zh) * 2016-10-18 2017-05-10 国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司 基于风电预测与需求响应的鲁棒双层优化模型的求解方法
CN106953354A (zh) * 2017-03-10 2017-07-14 国网山东省电力公司经济技术研究院 考虑电压支撑的含风电电力系统机组组合方法
CN107069827A (zh) * 2017-06-28 2017-08-18 国网山东省电力公司经济技术研究院 一种含可控串联补偿装置的源网协同调度方法
CN107330546A (zh) * 2017-06-14 2017-11-07 武汉大学 一种考虑风电出力和需求响应不确定性的优化调度方法
CN108288854A (zh) * 2018-01-04 2018-07-17 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种源网荷协调控制方法及系统
CN108460482A (zh) * 2018-01-31 2018-08-28 南京理工大学 考虑可中断负荷和日前小时电价的风电消纳方法
CN108599157A (zh) * 2018-05-17 2018-09-28 东北电力大学 一种考虑电价型需求响应的交直流配合电网优化调度方法
CN108847667A (zh) * 2018-08-03 2018-11-20 国网山东省电力公司经济技术研究院 一种考虑电网结构优化的输电网扩展规划方法
CN109102115A (zh) * 2018-08-03 2018-12-28 国网山东省电力公司经济技术研究院 一种适应风电大规模并网的参考电网机会约束规划方法
CN110417048A (zh) * 2019-07-05 2019-11-05 合肥工业大学 一种考虑源网荷约束的直流电网送受端联合调峰优化方法
KR20190136300A (ko) * 2018-05-30 2019-12-10 한양대학교 에리카산학협력단 산업 시설을 위한 실시간 가격 기반 에너지 관리 방법 및 시스템
CN111181198A (zh) * 2020-01-13 2020-05-19 四川大学 一种基于网源互馈的异质能源互补发电调度方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160072289A1 (en) * 2012-02-16 2016-03-10 Spyros James Lazaris Dynamic demand response in a renewable energy-based electricity grid infrastructure
US20130238148A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Siemens Corporation Interior point method for reformulated optimal power flow model
CN106655246A (zh) * 2016-10-18 2017-05-10 国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司 基于风电预测与需求响应的鲁棒双层优化模型的求解方法
CN106953354A (zh) * 2017-03-10 2017-07-14 国网山东省电力公司经济技术研究院 考虑电压支撑的含风电电力系统机组组合方法
CN107330546A (zh) * 2017-06-14 2017-11-07 武汉大学 一种考虑风电出力和需求响应不确定性的优化调度方法
CN107069827A (zh) * 2017-06-28 2017-08-18 国网山东省电力公司经济技术研究院 一种含可控串联补偿装置的源网协同调度方法
CN108288854A (zh) * 2018-01-04 2018-07-17 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种源网荷协调控制方法及系统
CN108460482A (zh) * 2018-01-31 2018-08-28 南京理工大学 考虑可中断负荷和日前小时电价的风电消纳方法
CN108599157A (zh) * 2018-05-17 2018-09-28 东北电力大学 一种考虑电价型需求响应的交直流配合电网优化调度方法
KR20190136300A (ko) * 2018-05-30 2019-12-10 한양대학교 에리카산학협력단 산업 시설을 위한 실시간 가격 기반 에너지 관리 방법 및 시스템
CN108847667A (zh) * 2018-08-03 2018-11-20 国网山东省电力公司经济技术研究院 一种考虑电网结构优化的输电网扩展规划方法
CN109102115A (zh) * 2018-08-03 2018-12-28 国网山东省电力公司经济技术研究院 一种适应风电大规模并网的参考电网机会约束规划方法
CN110417048A (zh) * 2019-07-05 2019-11-05 合肥工业大学 一种考虑源网荷约束的直流电网送受端联合调峰优化方法
CN111181198A (zh) * 2020-01-13 2020-05-19 四川大学 一种基于网源互馈的异质能源互补发电调度方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DONGLEI SUN 等: "Study of Demand-Side Resources Collaborative Optimization System Based on the Cloud & Edge Computing", 《2020 IEEE 5TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON CLOUD COMPUTING AND BIG DATA ANALYTICS (ICCCBDA)》 *
YUMIN ZHANG 等: "Unit commitment considering demand response behavior based on utility maximization", 《2017 IEEE CONFERENCE ON ENERGY INTERNET AND ENERGY SYSTEM INTEGRATION (EI2)》 *
孙东磊等: "考虑运行方式优化和拓扑校正控制的参考电网优化方法", 《电力系统保护与控制》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112734098A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 国网山东省电力公司青岛供电公司 一种基于源-荷-网平衡的配电网电力调度方法及系统
CN112734098B (zh) * 2020-12-31 2023-01-31 国网山东省电力公司青岛供电公司 一种基于源-荷-网平衡的配电网电力调度方法及系统
CN113032995A (zh) * 2021-03-23 2021-06-25 山东大学 一种电力市场模拟优化、运行的方法、系统及仿真平台
CN113032995B (zh) * 2021-03-23 2022-04-19 山东大学 一种电力市场模拟优化、运行的方法、系统及仿真平台
CN114201868A (zh) * 2021-11-30 2022-03-18 华中科技大学 一种考虑电解铝热传导特性的机组组合方法及装置
CN114201868B (zh) * 2021-11-30 2024-07-02 华中科技大学 一种考虑电解铝热传导特性的机组组合方法及装置
CN114204595A (zh) * 2021-12-13 2022-03-18 广东电网有限责任公司 一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法及系统
CN114204595B (zh) * 2021-12-13 2023-09-05 广东电网有限责任公司 一种需求侧灵活性资源参与电网自动发电控制方法及系统

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