CN115147245A - 一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法 - Google Patents
一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115147245A CN115147245A CN202211063222.9A CN202211063222A CN115147245A CN 115147245 A CN115147245 A CN 115147245A CN 202211063222 A CN202211063222 A CN 202211063222A CN 115147245 A CN115147245 A CN 115147245A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- industrial
- power plant
- industrial park
- auxiliary service
- virtual power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000008901 benefit Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 65
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 37
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 24
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- 230000009194 climbing Effects 0.000 claims description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06313—Resource planning in a project environment
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明提供一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,涉及综合能源优化调度技术领域。该方法首先构建工业园区需求响应模型;该模型包括工业用户的基础负荷和可调整负荷;再将工业园区看作一个虚拟电厂,构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的成本模型和收益模型;然后建立工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂双层优化调度模型,上层模型以虚拟电厂经济效益最优为目标函数,下层模型以工业园区内部最优调度为目标函数;并构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的约束条件;最后求解虚拟电厂双层优化调度模型,得到虚拟电厂的优化调度方案。
Description
技术领域
本发明涉及综合能源优化调度技术领域,尤其涉及一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法。
背景技术
随着居民生活水平的日益提升,第三产业和居民负荷所占比重增加,这导致电网负荷峰谷差呈现增加趋势,且近年来为应对全球气候变暖以及环境问题给人类社会带来的巨大挑战,在可持续发展理念的指导下,清洁能源快速发展,风光出力的比例增加,大规模清洁能源并网进一步加剧了电网的调峰难度。这为电力系统的安全稳定运行带来了巨大的难度和挑战。从需求侧出发,激发需求侧用户参与调峰辅助服务的积极性,降低电网扩容面临的巨大压力,是电力行业实现有效调峰,缓解电力系统调峰压力,提高电力系统运行经济性的新思路。
工业作为所有行业中消费能源最多的行业,参与需求侧响应不仅能够帮助工业用户充分挖掘节电潜力,提高经济效益,还能推动精细化管理,促进行业升级,所以规模化开发工业负荷需求响应能力具有重要意义。目前我国电熔镁产业能耗高、传统冶炼方式用电量巨大,对能量资源浪费进行回收利用是电熔镁产业战略升级的当务之急。在运行资料中发现高耗能氧化镁生产过程中负荷具备较大的调节潜力,深入挖掘高耗能电熔氧化镁负荷调控潜力,有利于提升电力系统的灵活性和能源的利用效率。
小型工业用户由于受到生产产品、环境等因素的影响,各自具有不同的特性,且它们分布分散,特性单一,很难参与到电力市场运行中,评估它们的特性也变得十分困难。而大型工业园区作为小型工业用户的空间聚合体,空间分布紧密、自动化水平高、负荷容量大在参与调峰辅助服务时可以将其看作一个虚拟电厂。虚拟电厂作为一种新型的能源组织和管理系统,通过引入聚合单元来负责负载管理和多元化的资源调度,不仅解决了单一资源分散不稳定的问题,同时更好的面向市场运营,提高了整体的经济性。将工业园区看作虚拟电厂能够通过系统性、整体性的优化调度模型,使其作为一个整体对内实现可调负荷的协调优化调度,对外能够参与电力系统优化运行,从而促使电网、政府、工业园区、内部工业资源等多方利益交互,大幅度提高工业园区能源调度的效率和灵活性。
虚拟电厂优化调度是通过保证供需平衡和满足相关运行约束的情况下,规划分配各发电机组的发电任务,以某种特定指标为目标函数,达到最大的效益,其在辅助电网进行削峰填谷方面有着重要意义和作用。制定一套行之有效的优化调控策略一方面能够完成电网的调度需求,减少对电网的负面影响;另一方面,能够使用户在完成自身需求的前提下,主动参与辅助服务获得一定的经济效益。
黎静华,汪赛在标题为兼顾技术性和经济性的储能辅助调峰组合方案优化(电力系统自动化,2017,41(09):44-50+150)中提出了一种储能与常规手段优化组合调峰方案,为未来能源系统调峰提供新的思路,但缺少对于工业负荷调峰的专门研究;刘树,王元超等在大型工业企业生产负荷平抑优化策略文章中(电力系统及其自动化学报,2017,29(10):138-144.)针对大型工业企业生产负荷平抑优化进行研究,提出一种“分时交错”的平抑优化策略,但对于工业企业参与调峰的经济性缺乏深入分析。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,实现虚拟电厂的优化调度。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,包括以下步骤:
步骤1、构建工业园区需求响应模型;
所述工业园区需求响应模型包括工业用户的基础负荷和可调整负荷,具体表示为:
所述基础负荷是工业用户用电过程中所有构成基本工业需求的负荷,此部分负荷作为工业用户日常生产的刚需,必须为正值,如式(1)所示:
所述可调整负荷由工业园区内可调节设备组成,在t时刻的可调负荷量满足以下条件:
步骤2、将工业园区看作一个虚拟电厂,构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的成本模型和收益模型;
步骤2.1、构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的成本模型;
步骤2.1.1、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的调整电量成本;
调整电量成本是指工业园区内由于中断或转移可调整负荷影响正常工业生产从而造成的损失,如下公式所示:
步骤2.1.2、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的调整机组成本;
所述虚拟电厂的调整机组成本是指工业园区内可调节机组的出力,如下公式所示:
其中,为虚拟电厂的调整机组成本,为工业园区中可调机组的个数;为在t时刻工业园区内第n个可调机组产生的功率;为工业园区内第n个可调机组的燃烧成本系数;为工业园区内第n个可调机组的启动成本;为可调机组的启动成本,为在t时刻工业园区内第n个可调机组的运行状态,值为1时可调机组运行,值为0时可调机组停机;
步骤2.1.3、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的储能成本;
所述虚拟电厂的储能成本是指工业园区内由于调峰辅助服务需求,使储能设备低储高发,从而造成的储能设备运行维护的成本,如下公式所示:
步骤2.2、构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的收益模型;
步骤2.2.1、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的基本电费收益;
工业园区在开展调峰辅助服务后,通过降低关口基本电费来获得收益,如下公式所示:
步骤2.2.2、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的电度电费收益;
电度电费为一段时间内根据电度电价与实际的用电量得出的累计费用,工业园区通过储能设备的低储高发获得电度电费收益,如下公式所示:
步骤2.2.3、确定工业负荷参与调峰辅助服务时电网公司对虚拟电厂的补贴收益;
电网公司对虚拟电厂的补贴收益包括:(1)电网公司根据工业园区的调峰电量与对应时间的调峰单价给予工业园区的补贴;(2)电网公司因工业园区调峰而延缓扩容升级,从而应该按相应的比例系数给予工业园区补贴,因此电网公司对虚拟电厂的补贴表示为:
步骤2.2.4、确定工业负荷参与调峰辅助服务时政府对虚拟电厂的补贴收益;
政府对虚拟电厂的补贴收益,如下公式所示:
步骤3、建立工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂双层优化调度模型,上层模型以虚拟电厂经济效益最优为目标函数,下层模型以工业园区内部最优调度为目标函数;
步骤3.1、确定工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的上层模型;
虚拟电厂优化调度的上层模型用以求解工业园区的最大经济效益,其对应的目标函数为双层优化调度模型的总目标函数,以工业园区的最大利益为目标函数即总收益减去总成本最大,故目标函数为:
步骤3.2、确定工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的下层模型;
虚拟电厂优化调度的下层模型的优化调度目标为实现工业园区内的最优调度,即使基本电费收益和电度电费收益最大:
步骤4、构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的约束条件;
所述工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的约束条件包括功率和电量约束、可调机组约束以及储能约束;
所述功率和电量约束如下公式所示:
其中,为T周期内工业园区内的可调机组参与调峰辅助服务的电量;为周期T内工业园区参与调峰辅助服务后的最高负荷功率;为周期T内工业园区储能承担的调峰辅助服务的功率;周期T内工业园区可调机组承担的调峰辅助服务的功率;为周期T内工业园区储能参与调峰辅助服务的时间;为周期T内工业园区可调机组参与调峰辅助服务的时间;为周期T内工业园区第k个储能设备参与调峰辅助服务的电量;为周期T内工业园区第n个可调机组参与调峰辅助服务的电量;
所述可调机组约束如下公式所示:
所述储能约束如下公式所示:
其中,为t时刻工业园区中第k个储能设备所储存的能量;分别为工业园区中第k个储能设备的充、放电效率;分别为工业园区中第k个储能设备的充、放电功率上限;分别为工业园区中第k个储能设备的能量上、下限;、分别为t时刻工业园区中第k个储能设备的充、放电功率;
步骤5、采用遗传-粒子群优化算法求解虚拟电厂双层优化调度模型,得到虚拟电厂的优化调度方案。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明提供的一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,根据负荷需求响应能力将其分为基础负荷和可调整负荷,有效协调工业园区内部的可调节资源;对于工业园区内储能设备、可调机组等不确定成本进行评估,并基于工业用电收费标准,建立了考虑与电网、政府多方利益交互的收益模型;最后建立了联合考虑工业园区经济效益与运行调度优化的双层联合优化模型,求解该模型得到最优的虚拟电厂的调度方案。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的遗传-粒子群优化算法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本实施例中,一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤1、构建工业园区需求响应模型;
所述工业园区需求响应模型包括工业用户的基础负荷和可调整负荷,具体表示为:
所述基础负荷是工业用户用电过程中所有构成基本工业需求的负荷,此部分负荷作为工业用户日常生产的刚需,需求响应能力较差,但其必须为正值,如式(1)所示:
所述可调整负荷由工业园区内可调机组、储能等可调节设备组成,在t时刻的可调负荷量满足以下条件:
在工业园区正常生产运行时,调节可调节设备的用电量和用电时间,不会对工业用户造成很大影响,因此,可调节设备的可调节负荷对应的需求响应能力较强;
步骤2、将工业园区看作一个虚拟电厂,构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的成本模型和收益模型;
步骤2.1、构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的成本模型;
步骤2.1.1、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的调整电量成本;
调整电量成本是指工业园区内由于中断或转移可调整负荷影响正常工业生产从而造成的损失,如下公式所示:
步骤2.1.2、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的调整机组成本;
虚拟电厂的调整机组成本是指工业园区内可调节机组的出力,如下公式所示:
其中,为虚拟电厂的调整机组成本,为工业园区中可调机组的个数;为在t时刻工业园区内第n个可调机组产生的功率;为工业园区内第n个可调机组的燃烧成本系数;为工业园区内第n个可调机组的启动成本;为可调机组的启动成本,为在t时刻工业园区内第n个可调机组的运行状态,值为1时可调机组运行,值为0时可调机组停机;
步骤2.1.3、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的储能成本;
虚拟电厂的储能成本是指工业园区内由于调峰辅助服务需求,使储能设备低储高发,从而造成的储能设备运行维护的成本,如下公式所示:
步骤2.2、构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的收益模型;
步骤2.2.1、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的基本电费收益;
二部制电价策略规定工业园区需要每个月向电网公司上报最大功率需求用以计算基本电费。而工业园区在开展调峰辅助服务后,通过降低关口基本电费来获得收益,如下公式所示:
步骤2.2.2、确定工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的电度电费收益;
电度电费为一段时间内根据电度电价与实际的用电量得出的累计费用,工业园区通过储能设备的低储高发获得电度电费收益,如下公式所示:
步骤2.2.3、确定工业负荷参与调峰辅助服务时电网公司对虚拟电厂的补贴收益;
工业园区通过可调整负荷参与电网调峰时,可看作是参与调峰辅助服务的虚拟电厂,电网公司应给予工业园区相应的补贴。本发明考虑的电网公司对虚拟电厂的补贴收益包括:(1)电网公司根据工业园区的调峰电量与对应时间的调峰单价给予工业园区的补贴;(2)电网公司因工业园区调峰而延缓扩容升级,从而应该按相应的比例系数给予工业园区补贴,因此电网公司对虚拟电厂的补贴表示为:
步骤2.2.4、确定工业负荷参与调峰辅助服务时政府对虚拟电厂的补贴收益;
工业园区参与调峰辅助服务后根据相关政策规定政府应对实施削峰填谷的主体给予一定的资金补贴,政府对虚拟电厂的补贴收益,如下公式所示:
步骤3、建立工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂双层优化调度模型,上层模型以虚拟电厂经济效益最优为目标函数,下层模型以工业园区内部最优调度为目标函数;
步骤3.1、确定工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的上层模型;
虚拟电厂优化调度的上层模型用以求解工业园区的最大经济效益,其对应的目标函数为双层优化调度模型的总目标函数,以工业园区的最大利益为目标函数即总收益减去总成本最大,故目标函数为:
步骤3.2、确定工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的下层模型;
虚拟电厂优化调度的下层模型的优化调度目标为实现工业园区内的最优调度,即使基本电费收益和电度电费收益最大:
步骤4、在满足安全的要求下,构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的约束条件;
所述工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的约束条件包括功率和电量约束、可调机组约束以及储能约束;
所述功率和电量约束如下公式所示:
其中,为T周期内工业园区内的可调机组参与调峰辅助服务的电量;为周期T内工业园区参与调峰辅助服务后的最高负荷功率;为周期T内工业园区储能承担的调峰辅助服务的功率;周期T内工业园区可调机组承担的调峰辅助服务的功率;为周期T内工业园区储能参与调峰辅助服务的时间;为周期T内工业园区可调机组参与调峰辅助服务的时间;为周期T内工业园区第k个储能设备参与调峰辅助服务的电量;为周期T内工业园区第n个可调机组参与调峰辅助服务的电量;
所述可调机组约束如下公式所示:
所述储能约束如下公式所示:
其中,为t时刻工业园区中第k个储能设备所储存的能量;分别为工业园区中第k个储能设备的充、放电效率;分别为工业园区中第k个储能设备的充、放电功率上限;分别为工业园区中第k个储能设备的能量上、下限;、分别为t时刻工业园区中第k个储能设备的充、放电功率;
步骤5、采用如图2所示遗传-粒子群优化算法求解虚拟电厂双层优化调度模型,得到虚拟电厂的优化调度方案;虚拟电厂的优化调度方案包括工业园区获得的最大经济效益以及储能设备以及可调机组的最佳调度策略;
(2)计算适应度;将虚拟电厂双层优化调度模型的两个目标函数作为适应度函数,计算各粒子的适应度;
(3)更新粒子群速度、位置;采用加入惯性权重的方法,根据下式更新粒子群的速度和位置;
其中,为第k+1次迭代后的位置向量,为第k+1次迭代后的速度向量;为惯性权重,是一个位于区间内的常数;为迭代次数;加速因子通常设置为1;和是介于区间内的随机数,其可以将每个粒子位置的变化范围和速度的变化范围限定在区间、内;为第k次迭代粒子最佳位置;为第k次迭代粒子群体最佳位置。
(4)对各粒子执行选择操作;根据上述适应度计算排名按概率从大到小排列进行粒子选择,被选中的粒子则进入下一代繁殖过程;(适应度越高的群体有更高被选中的概率,这样既保证了优良基因有较大概率被继承,也给予了在当前环境下表现较差的基因一定的生存空间)。
(7)重新计算适应度;重新计算新粒子群的适应度值,之后进一步判断和替换适应度的最优值,用各个粒子当前适应度值与历史适应度值进行比较选择最优值,然后将各个粒子适应度最优值与群体适应度最优值进行比较,对全局适应度最优值进行替换、更新;
(8)进行迭代终止判断;如果满足迭代次数或寻找到符合条件的适应度值则终止迭代操作,输出最优结果;未满足终止要求则继续进行迭代操作。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。
Claims (9)
1.一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,其特征在于:包括以下步骤:
构建工业园区需求响应模型;所述工业园区需求响应模型包括工业用户的基础负荷和可调整负荷;
将工业园区看作一个虚拟电厂,构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的成本模型和收益模型;
建立工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂双层优化调度模型,上层模型以虚拟电厂经济效益最优为目标函数,下层模型以工业园区内部最优调度为目标函数;
构建工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的约束条件;
采用遗传-粒子群优化算法求解虚拟电厂双层优化调度模型,得到虚拟电厂的优化调度方案。
2.根据权利要求1所述的一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,其特征在于:所述基础负荷是工业用户用电过程中所有构成基本工业需求的负荷;所述可调整负荷由工业园区内可调节设备组成。
3.根据权利要求2所述的一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,其特征在于:构建的工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的成本模型包括工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的调整电量成本、调整机组成本和储能成本。
4.根据权利要求3所述的一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,其特征在于:
所述调整电量成本是指工业园区内由于中断或转移可调整负荷影响正常工业生产从而造成的损失,如下公式所示:
所述虚拟电厂的调整机组成本是指工业园区内可调节机组的出力,如下公式所示:
其中,为虚拟电厂的调整机组成本,为工业园区中可调机组的个数;为在t时刻工业园区内第n个可调机组产生的功率;为工业园区内第n个可调机组的燃烧成本系数;为工业园区内第n个可调机组的启动成本;为可调机组的启动成本,为在t时刻工业园区内第n个可调机组的运行状态,值为1时可调机组运行,值为0时可调机组停机;
所述虚拟电厂的储能成本是指工业园区内由于调峰辅助服务需求,使储能设备低储高发,从而造成的储能设备运行维护的成本,如下公式所示:
5.根据权利要求4所述的一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,其特征在于:构建的工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的收益模型包括工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的基本电费收益、电度电费收益、电网公司对虚拟电厂的补贴收益以及政府对虚拟电厂的补贴收益。
6.根据权利要求5所述的一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,其特征在于:所述工业负荷参与调峰辅助服务时虚拟电厂的基本电费收益,如下公式所示:
所述电度电费为一段时间内根据电度电价与实际的用电量得出的累计费用,工业园区通过储能设备的低储高发获得电度电费收益,如下公式所示:
电网公司对虚拟电厂的补贴收益包括:(1)电网公司根据工业园区的调峰电量与对应时间的调峰单价给予工业园区的补贴;(2)电网公司因工业园区调峰而延缓扩容升级,从而应该按相应的比例系数给予工业园区补贴,因此电网公司对虚拟电厂的补贴表示为:
政府对虚拟电厂的补贴收益,如下公式所示:
8.根据权利要求7所述的一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,其特征在于:所述工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度的约束条件包括功率和电量约束、可调机组约束以及储能约束。
9.根据权利要求8所述的一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法,其特征在于:所述功率和电量约束如下公式所示:
其中,为T周期内工业园区内的可调机组参与调峰辅助服务的电量;为周期T内工业园区参与调峰辅助服务后的最高负荷功率;为周期T内工业园区储能承担的调峰辅助服务的功率;周期T内工业园区可调机组承担的调峰辅助服务的功率;为周期T内工业园区储能参与调峰辅助服务的时间;为周期T内工业园区可调机组参与调峰辅助服务的时间;为周期T内工业园区第k个储能设备参与调峰辅助服务的电量;为周期T内工业园区第n个可调机组参与调峰辅助服务的电量;
所述可调机组约束如下公式所示:
所述储能约束如下公式所示:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211063222.9A CN115147245B (zh) | 2022-09-01 | 2022-09-01 | 一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211063222.9A CN115147245B (zh) | 2022-09-01 | 2022-09-01 | 一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115147245A true CN115147245A (zh) | 2022-10-04 |
CN115147245B CN115147245B (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=83415534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211063222.9A Active CN115147245B (zh) | 2022-09-01 | 2022-09-01 | 一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115147245B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116191450A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-05-30 | 武汉大学 | 考虑辅助服务收益的电解铝负荷参与调峰控制方法及系统 |
CN117541300A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-09 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 虚拟电厂交易管理方法、系统、设备及存储介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019196375A1 (zh) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | 华南理工大学 | 基于需求侧响应的微电网最优机组及分时电价的优化方法 |
CN113837444A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-24 | 国网河南省电力公司经济技术研究院 | 一种虚拟电厂参与多重市场的交易出清优化方法 |
CN114066046A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-18 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | 一种面向深度调峰的虚拟电厂内光储荷优化调度方法 |
US20220147670A1 (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | North China Electric Power University | Optimal allocation method for stored energy coordinating electric vehicles to participate in auxiliary service market |
CN114742421A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-12 | 河海大学 | 一种面向电网深度调峰辅助服务的虚拟电厂优化组建方法 |
-
2022
- 2022-09-01 CN CN202211063222.9A patent/CN115147245B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019196375A1 (zh) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | 华南理工大学 | 基于需求侧响应的微电网最优机组及分时电价的优化方法 |
US20220147670A1 (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | North China Electric Power University | Optimal allocation method for stored energy coordinating electric vehicles to participate in auxiliary service market |
CN113837444A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-24 | 国网河南省电力公司经济技术研究院 | 一种虚拟电厂参与多重市场的交易出清优化方法 |
CN114066046A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-18 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | 一种面向深度调峰的虚拟电厂内光储荷优化调度方法 |
CN114742421A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-12 | 河海大学 | 一种面向电网深度调峰辅助服务的虚拟电厂优化组建方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116191450A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-05-30 | 武汉大学 | 考虑辅助服务收益的电解铝负荷参与调峰控制方法及系统 |
CN117541300A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-09 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 虚拟电厂交易管理方法、系统、设备及存储介质 |
CN117541300B (zh) * | 2024-01-08 | 2024-06-04 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 虚拟电厂交易管理方法、系统、设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115147245B (zh) | 2023-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2023274425A1 (zh) | 一种风光水火储系统的多能容量优化配置方法 | |
CN110112767B (zh) | 广域多形态需求侧负荷参与系统调峰的荷源优化控制方法 | |
CN110311421B (zh) | 基于需求侧响应的微电网多时间尺度能量管理方法 | |
CN108875992B (zh) | 一种考虑需求响应的虚拟电厂日前优化调度方法 | |
CN109657993B (zh) | 一种基于非合作博弈的能源局域网储能系统自动需求响应方法 | |
CN111509743B (zh) | 一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法 | |
CN112800658A (zh) | 一种考虑源储荷互动的主动配电网调度方法 | |
CN109636056B (zh) | 一种基于多智能体技术的多能源微网去中心化优化调度方法 | |
CN112465181A (zh) | 一种支持源-网-荷-储多元泛在协调的两阶段优化调度方法 | |
CN115147245A (zh) | 一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法 | |
CN111682536B (zh) | 虚拟电厂参与日前双重市场的随机-鲁棒优化运行方法 | |
CN112821470B (zh) | 基于小生境混沌粒子群算法的微网群优化调度策略 | |
CN111786422B (zh) | 基于bp神经网络的微电网参与上层电网实时优化调度方法 | |
CN112952847B (zh) | 考虑用电需求弹性的多区域主动配电系统调峰优化方法 | |
CN112564102B (zh) | 多微网负荷优化调度方法和系统 | |
Mei et al. | Multi-objective optimal scheduling of microgrid with electric vehicles | |
CN108197766A (zh) | 一种包含微电网群的主动配电网优化调度模型 | |
CN116667325B (zh) | 一种基于改进布谷鸟算法的微电网并网运行优化调度方法 | |
CN108512238A (zh) | 基于需求侧响应的智能家居两阶段优化调度方法 | |
CN115115130A (zh) | 一种基于模拟退火算法的风光储制氢系统日前调度方法 | |
CN111224393A (zh) | 智能家居电能调度优化方法、装置及存储介质 | |
CN117559526A (zh) | 一种基于光储充一体化充电站的拟路由器能量调控方法 | |
CN115241923A (zh) | 一种基于蛇优化算法的微电网多目标优化配置方法 | |
Dai et al. | An equilibrium model of the electricity market considering the participation of virtual power plants | |
CN116681252A (zh) | 一种空气源热泵负荷聚合参与需求响应方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |