CN115619153A - 动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法和装置，其中，方法包括以下步骤：基于分布式资源的运行特性以及频率调节方式对分布式资源进行分类；在日前对分布式资源集群进行调度时，以各类分布式资源的运行特性作为约束条件，并以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数，制定各类分布式资源的运行策略；在日内对所述分布式资源集群进行调度时，根据各类分布式资源的运行情况以及所述各类分布式资源的运行策略实时对各类分布式资源的调频功率和调度策略进行调整。本发明能够针对调度侧不同的辅助服务需求进行响应，在保证电网安全可靠运行的前提下兼顾分布式资源运行的经济性。

Description

动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法和装置
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法和装置。
背景技术
分布式资源具有可调节能力，针对聚合后的分布式资源进行有效调节能够极大的提升电力系统的灵活性，因此需要对高比例分布式资源的协同聚合调度的相关问题进行研究。在现有研究中，通常只关注分布式资源聚合后调节能力的可行域以及相关运行约束下最大、最小边界值，并未对聚合的中间状态以及实际需求响应情况进行评估。由于分布式资源组合形式多样，运行特性各异，在调度资源参与电网辅助服务时不仅需要评估调节能力的边界值，更需要对各类分布式资源聚合的中间状态进行合理准确的评估和控制。因此需要对聚合下分布式资源的中间状态和实际运行情况进行研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法和装置，能够针对调度侧不同的辅助服务需求进行响应，在保证电网安全可靠运行的前提下兼顾分布式资源运行的经济性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，包括以下步骤：
基于分布式资源的运行特性以及频率调节方式对分布式资源进行分类；
在日前对分布式资源集群进行调度时，以各类分布式资源的运行特性作为约束条件，并以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数，制定各类分布式资源的运行策略；
在日内对所述分布式资源集群进行调度时，根据各类分布式资源的运行情况以及所述各类分布式资源的运行策略实时对各类分布式资源的调频功率和调度策略进行调整。
所述分布式资源基于运行特性以及频率调节方式分为：可控型电源、半控型电源、可控型负荷和半控型负荷。
所述以各类分布式资源的运行特性作为约束条件，并以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数，制定各类分布式资源的运行策略，包括：
获取所述半控型电源次日的预测出力功率，并根据所述半控型电源的发电功率预测模型得出次日的预测误差分布；
根据所述预测误差分布以及所述预测出力功率，基于各类分布式资源的运行特性以及成本系数，确定分布式资源的聚合方法；
根据所述约束条件，以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数进行日前聚合；
计算聚合后分布式资源整体静态的可调节功率范围，并对各分布式资源下达计划出力曲线。
所述约束条件包括：可控型电源的频率下垂控制调节特性以及功率约束、可控型负荷的频率下垂控制调节特性和功率约束、半控型负荷的频率下垂控制调节特性和充放电约束、半控型负荷的各时段的剩余容量约束、分布式资源出力边界约束、任何时段分布式资源发、用电量在可调容量范围内的约束、以及在优化调度周期结束后分布式资源将电量恢复到初始水平或达到目标电量的约束。
所述可控型电源的频率下垂控制调节特性以及功率约束为：
Figure BDA0003898239320000021
其中，
Figure BDA0003898239320000022
分别表示可控型电源的最大输出功率和最小输出功率；PC(t)为可控型电源的输出功率；f表示系统实际频率，f0为额定频率；P0为分布式资源在额定频率下发出的功率；kC为可控型电源的自身频率调节系数。
所述可控型负荷的频率下垂控制调节特性和功率约束分为连续调节部分和分段调节部分，所述连续调节部分适用于能够对功率进行连续调节的可控型负荷，其约束条件为：
Figure BDA0003898239320000023
所述分段调节部分适用于不能够对功率进行连续调节的可控型负荷，其约束条件为：
Figure BDA0003898239320000024
其中，
Figure BDA0003898239320000025
分别表示能够对功率进行连续调节的可控型负荷的最大输出功率和最小输出功率，PLT(t)表示能够对功率进行连续调节的可控型负荷的输出功率，f表示系统实际频率，f0为额定频率，P0为分布式资源在额定频率下发出的功率；kLT为能够对功率进行连续调节的可控型负荷的自身频率调节系数；
Figure BDA0003898239320000031
分别表示不能够对功率进行连续调节的可控型负荷的最大输出功率和最小输出功率，PLF(t)表示不能够对功率进行连续调节的可控型负荷的输出功率，Pi表示不同负荷量对应的频率值fi下的输出功率，fi为不同负荷量对应的频率值，fn-1,fn+1分别表示第i档负荷量对应的频率下界值和上届值。
所述半控型负荷的频率下垂控制调节特性和充放电约束为：
Figure BDA0003898239320000032
所述半控型负荷的各时段的剩余容量约束为
Figure BDA0003898239320000033
其中，
Figure BDA0003898239320000034
分别表示半控型负荷的充电功率和放电功率，P0为分布式资源在额定频率下发出的功率，kES为半控型负荷的自身频率调节系数，f表示系统实际频率，f+,f-分别为半控型负荷的频率调节的上限和下限，
Figure BDA0003898239320000035
分别表示半控型负荷的最大放电功率和最大充电功率，BES(t)表示半控型负荷的状态，当BES(t)＝0时，所述半控型负荷处于充电状态，当BES(t)＝1时，所述半控型负荷处于放电状态；
Figure BDA0003898239320000036
为半控型负荷参与调度中规定的最小剩余容量和最大剩余容量，η为充放电效率，
Figure BDA0003898239320000037
为调度前半控型负荷的容量。
所述根据各类分布式资源的运行情况以及所述各类分布式资源的运行策略实时对各类分布式资源的调频功率和调度策略进行调整，包括：
周期性对所述各类分布式资源的运行状态进行采样，得到多周期下各类分布式资源的功率信息与频率状态信息；
根据所述多周期下各类分布式资源的功率信息与频率状态信息绘制聚合后分布式资源整体功率-调节特性曲线，形成分布式资源动态聚合后的运行状态空间以及状态轨迹；
获取各分布式资源下一时刻的调节功率，所述各分布式资源下一时刻的调节功率是各分布式资源依据制定的各类分布式资源的运行策略和所述状态轨迹调整自身运行情况后，基于自身调节能力计算得到的；
实时监控所述各类分布式资源的运行状态，并根据所述各分布式资源下一时刻的调节功率调整对分布式资源的调频功率和调度策略。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应装置，包括：
分类模块，用于基于分布式资源的运行特性以及频率调节方式对分布式资源进行分类；
日前静态聚合模块，用于在日前对所述分布式资源集群进行调度时，以各类分布式资源的运行特性作为约束条件，并以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数，制定各类分布式资源的运行策略；
日内动态聚合模块，用于在日内对所述分布式资源集群进行调度时，根据各类分布式资源的运行情况以及所述各类分布式资源的运行策略实时对各类分布式资源的调频功率和调度策略进行调整。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法的步骤。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法的步骤。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明面向分布式资源集群参与辅助服务时，不限于某一特定聚合方式下的模型建立，便于分布式资源集群整体参与优化调度投标策略的研究。本发明分布式资源集群参与日前辅助服务优化调度过程中，可以充分对分布式资源集群动态聚合时的调节能力进行评估，可以充分考虑多种资源的运行特性以及出力情况，平衡电力系统运行的可靠性与经济性。本发明采用日前经济优化调度与日内调频调度策略对分布式资源集群进行优化调度，可以有效针对调度侧不同的辅助服务需求进行响应，在保证电网安全可靠运行的前提下兼顾分布式资源运行的经济性。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法的流程图；
图2是本发明第一实施方式中日前静态聚合的流程图；
图3是本发明第一实施方式中日内动态聚合的流程图；
图4是本发明第二实施方式的动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应装置的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的第一实施方式涉及一种动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，如图1所示，包括以下步骤：基于分布式资源的运行特性以及频率调节方式对分布式资源进行分类；在日前对分布式资源集群进行调度时，以各类分布式资源的运行特性作为约束条件，并以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数，制定各类分布式资源的运行策略；在日内对所述分布式资源集群进行调度时，根据各类分布式资源的运行情况以及所述各类分布式资源的运行策略实时对各类分布式资源的调频功率和调度策略进行调整。
本实施方式面向大量异质分布式资源参与电力系统峰谷、频率调节作为应用背景，考虑各类分布式资源运行特性以及调节方式差异，提出一种动态聚合下各异质资源响应调节能力的刻画方式，并在此基础上建立一种各异质分布式资源动态聚合方法及调度策略，具体如下：
为了更好的响应电网的辅助服务指令，首先需要根据分布式资源的运行特性以及频率调节方式对分布式资源进行分类。本实施方式中将分布式资源分为：可控型电源、半控型电源、可控型负荷和半控型负荷。
其中，可控型电源是指可以连续调节的电源，如燃气轮机、小水电等。以燃气轮机为例，其频率的下垂控制调节特性以及功率约束如下：
PC(t)＝P0-kC(f-f0)
Figure BDA0003898239320000051
其中，
Figure BDA0003898239320000052
分别表示燃气轮机的最大输出功率和最小输出功率；PC(t)为燃气轮机的输出功率；f表示系统实际频率，f0为额定频率；P0为分布式资源在额定频率下发出的功率；kC为燃气轮机的自身频率调节系数。
半控型电源主要指风、光等出力波动较大的资源，此类资源具有较强的随机性和波动性。在对各类分布式资源进行优化调度时，主要考虑此类资源出力的预测误差对系统带来的影响，进一步确定其他资源出力计划。
可控型负荷指的是可以积极响应调度侧下发指令，可控程度高的负荷，受外界环境因素影响小，主要包括负荷侧的连续调节的温控负荷以及分段调节的工业负荷等。
空调、热水器等温控负荷可以对功率进行连续调节，其频率下垂控制调节特性和功率约束如下：
PLT(t)＝P0-kLT(f-f0)
Figure BDA0003898239320000061
其中，
Figure BDA0003898239320000062
分别温控负荷的最大输出功率和最小输出功率，PLT(t)表示温控负荷的输出功率；kLT为温控负荷的自身频率调节系数。
工业负荷等分段调节负荷不可以对功率进行连续调节，其参与辅助服务过程中具有可平移特性，其下垂控制调节特性和用电特性可以用如下约束进行表示：
PLF(t)＝Pi fn-1≤fi≤fn+1i＝1,2,…,n
Figure BDA0003898239320000063
其中，
Figure BDA0003898239320000064
分别表示工业负荷的最大输出功率和最小输出功率，PLF(t)表示工业负荷的输出功率，Pi表示不同负荷量对应的频率值fi下的输出功率，采用以fi为变量的阶跃函数进行表示，fi为不同负荷量对应的频率值，fn-1,fn+1分别表示第i档负荷量对应的频率下界值和上届值。
半控型负荷是指储能，储能主要包括电池、抽水蓄能等多类型储能。其中以储能电池为例，其下垂控制调节特性和充放电约束如下所示：
Figure BDA0003898239320000065
Figure BDA0003898239320000066
Figure BDA0003898239320000067
其中，
Figure BDA0003898239320000068
分别表示储能电池的充电功率和放电功率，kES为储能电池的自身频率调节系数，f+,f-分别为半控型负荷的频率调节的上限和下限，
Figure BDA0003898239320000069
分别表示储能电池的最大放电功率和最大充电功率，BES(t)表示储能电池的状态，当BES(t)＝0时，所述储能电池处于充电状态，当BES(t)＝1时，所述储能电池处于放电状态。
同时为延长储能电池的使用寿命，需考虑储能电池本身调度能力，防止储能电池发生过度充放电的情况，对储能电池各时段的剩余容量约束如下：
Figure BDA0003898239320000071
其中，
Figure BDA0003898239320000072
为半控型负荷参与调度中规定的最小剩余容量和最大剩余容量，η为充放电效率，
Figure BDA0003898239320000073
为调度前半控型负荷的容量。
基于以上分布式资源的分类结果，本实施方式对整体分布式资源集群的调节能力进行刻画，且不限于特定的分布式资源聚合方式。基于分布式资源集群参与调峰、调频两种辅助服务的需要，分别对其日前调峰调度和日内调频响应的调节能力进行刻画。
在日前，虽然不同的分布式资源运行方式不同，但根据上述各分布式资源运行参数都可形成，因此可以根据四类资源的运行约束把可调节功率出力范围描述成由出力范围、可调容量以及出力期望值构成的约束如下：
Pi min(t)≤Pi(t)≤Pi max(t)
Figure BDA0003898239320000074
Figure BDA0003898239320000075
其中，Pi min(t),Pi max(t)分别表示最小可调功率和最大可调功率，Pi(t)表示分布式资源的可调功率；d0为调度时刻初始电量；Dmin(t),Dmax(t)在分布式资源为储能类资源时，分别表示最小可剩余电量和最大可剩余电量，在分布式资源为负荷时表示最小用电需求和最大用电需求；D0(t)为通过分布式资源预测曲线得出的期望发电量/期望用电量；Δt表示调度周期，Pi e(t)表示分布式资源预测发电出力。上式中，第一个表达式表示分布式资源出力边界约束；第二个表达式表示任何时段分布式资源发、用电量需要在可调容量范围内的约束；第三个表达式表示在优化调度周期结束后，分布式资源将电量恢复到初始水平(储能)或达到目标电量(负荷)的约束。
本实施方式在日前对分布式资源进行聚合时，以总运行成本最小化为目标优化分布式资源组合方式参与主能量市场以及调峰市场。根据各类分布式资源运行特性的约束条件，各分布式资源将自身运行曲线，最大/最小输出功率、容量等上报给调度中心。随后调度中心以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标制定运行策略。进一步，对各分布式资源下达出力计划出力曲线，各分布式资源根据自身情况对计划出力曲线进行响应。如图2所示，具体步骤如下：
1)获取可再生分布式电源(即半控型电源)次日的预测出力功率，并根据可再生分布式电源的发电功率预测模型得出次日的预测误差分布。
2)根据可再生分布式电源的预测误差分布以及预测出力功率，通过基于各类分布式资源出力特性以及成本系数，确定分布式资源聚合方法。
3)依据资源运行特性(即约束条件)，面向主能量市场和调峰市场以总运行成本最小为目标函数进行日前聚合。
4)形成聚合后计算分布式资源整体静态的可调节功率范围。
5)对各分布式资源出力进行优化调度，下达分布式资源出力指令。
在日内调频过程中，根据各类资源在日前的不同聚合方式，针对每一种聚合方式，将参与调节的各资源调频下垂控制函数负荷，就可以得到分布式资源集群的综合调频特性，进一步参与实时频率调节。也就是说，在日内，各类分布式资源按日前计划进行运行，并在日内响应系统的频率调节，如图3所示，具体步骤如下：
1)运用采样设备对分布式资源运行状态进行采样。由于各分布式资源在实际运行过程中的各参数均有可能发生变化，因此需要对分布式资源运行状态进行采样。采样参数包括当前运行状态、可调节约束条件、可调节功率范围等，如此可向调度侧反映整体响应能力。
2)设定采样周期为T(一个调度周期包括多个采样周期，调度的时间尺度大于采样的时间尺度)，通过采样设备对分布式资源运行状态的采样可以得到多周期下分布式资源功率信息与频率状态信息。
3)根据分布式资源功率信息与频率状态信息绘制聚合后分布式资源整体功率-调节特性曲线，形成分布式资源动态聚合后的运行状态空间以及状态轨迹。
4)随时间增加，各分布式资源依据日前计划调度曲线和所述状态轨迹调整自身运行情况，并计算自身调节能力，基于调节能力计算下一时刻应调节功率并上报给调度侧。
5)调度中心实时监控分布式资源的运行状态，并根据各分布式资源的下一时刻应调节功率及时调整对分布式资源的调频功率和调度策略。
不难发现，本发明面向分布式资源集群参与辅助服务时，不限于某一特定聚合方式下的模型建立，便于分布式资源集群整体参与优化调度投标策略的研究。本发明分布式资源集群参与日前辅助服务优化调度过程中，可以充分对分布式资源集群动态聚合时的调节能力进行评估，可以充分考虑多种资源的运行特性以及出力情况，平衡电力系统运行的可靠性与经济性。本发明采用日前经济优化调度与日内调频调度策略对分布式资源集群进行优化调度，可以有效针对调度侧不同的辅助服务需求进行响应，并且可以有效描述分布式资源集群动态聚合下的运行状态，并可以兼顾电网运行的安全性和经济性。
本发明的第二实施方式涉及一种动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应装置，如图4所示，包括：
分类模块，用于基于分布式资源的运行特性以及频率调节方式对分布式资源进行分类；
日前静态聚合模块，用于在日前对分布式资源集群进行调度时，以各类分布式资源的运行特性作为约束条件，并以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数，制定各类分布式资源的运行策略；
日内动态聚合模块，用于在日内对所述分布式资源集群进行调度时，根据各类分布式资源的运行情况以及所述各类分布式资源的运行策略实时对各类分布式资源的调频功率和调度策略进行调整。
所述分类模块基于分布式资源的运行特性以及频率调节方式将分布式资源分为：可控型电源、半控型电源、可控型负荷和半控型负荷。
所述日前静态聚合模块包括：
获取单元，用于获取所述半控型电源次日的预测出力功率，并根据所述半控型电源的发电功率预测模型得出次日的预测误差分布；
聚合确定单元，用于根据所述预测误差分布以及所述预测出力功率，基于各类分布式资源的运行特性以及成本系数，确定分布式资源的聚合方法；
聚合单元，用于根据所述约束条件，以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数进行日前聚合；
策略制定单元，用于计算聚合后分布式资源整体静态的可调节功率范围，并对各分布式资源下达计划出力曲线。
其中，所述约束条件包括：可控型电源的频率下垂控制调节特性以及功率约束、可控型负荷的频率下垂控制调节特性和功率约束、半控型负荷的频率下垂控制调节特性和充放电约束、半控型负荷的各时段的剩余容量约束、分布式资源出力边界约束、任何时段分布式资源发、用电量在可调容量范围内的约束、以及在优化调度周期结束后分布式资源将电量恢复到初始水平或达到目标电量的约束。
所述可控型电源的频率下垂控制调节特性以及功率约束为：
Figure BDA0003898239320000101
其中，
Figure BDA0003898239320000102
分别表示可控型电源的最大输出功率和最小输出功率；PC(t)为可控型电源的输出功率；f表示系统实际频率，f0为额定频率；P0为分布式资源在额定频率下发出的功率；kC为可控型电源的自身频率调节系数。
所述可控型负荷的频率下垂控制调节特性和功率约束分为连续调节部分和分段调节部分，所述连续调节部分适用于能够对功率进行连续调节的可控型负荷，其约束条件为：
Figure BDA0003898239320000103
所述分段调节部分适用于不能够对功率进行连续调节的可控型负荷，其约束条件为：
Figure BDA0003898239320000104
其中，
Figure BDA0003898239320000105
分别表示能够对功率进行连续调节的可控型负荷的最大输出功率和最小输出功率，PLT(t)表示能够对功率进行连续调节的可控型负荷的输出功率，f表示系统实际频率，f0为额定频率，P0为分布式资源在额定频率下发出的功率；kLT为能够对功率进行连续调节的可控型负荷的自身频率调节系数；
Figure BDA0003898239320000106
分别表示不能够对功率进行连续调节的可控型负荷的最大输出功率和最小输出功率，PLF(t)表示不能够对功率进行连续调节的可控型负荷的输出功率，Pi表示不同负荷量对应的频率值fi下的输出功率，fi为不同负荷量对应的频率值，fn-1,fn+1分别表示第i档负荷量对应的频率下界值和上届值。
所述半控型负荷的频率下垂控制调节特性和充放电约束为：
Figure BDA0003898239320000111
所述半控型负荷的各时段的剩余容量约束为
Figure BDA0003898239320000112
其中，
Figure BDA0003898239320000113
分别表示半控型负荷的充电功率和放电功率，P0为分布式资源在额定频率下发出的功率，kES为半控型负荷的自身频率调节系数，f表示系统实际频率，f+,f-分别为半控型负荷的频率调节的上限和下限，
Figure BDA0003898239320000114
分别表示半控型负荷的最大放电功率和最大充电功率，BES(t)表示半控型负荷的状态，当BES(t)＝0时，所述半控型负荷处于充电状态，当BES(t)＝1时，所述半控型负荷处于放电状态；
Figure BDA0003898239320000115
为半控型负荷参与调度中规定的最小剩余容量和最大剩余容量，η为充放电效率，
Figure BDA0003898239320000116
为调度前半控型负荷的容量。
所述日内动态聚合模块包括：
采样单元，用于周期性对所述各类分布式资源的运行状态进行采样，得到多周期下各类分布式资源的功率信息与频率状态信息；
绘制单元，用于根据所述多周期下各类分布式资源的功率信息与频率状态信息绘制聚合后分布式资源整体功率-调节特性曲线，形成分布式资源动态聚合后的运行状态空间以及状态轨迹；
调节功率获取单元，用于获取各分布式资源下一时刻的调节功率，所述各分布式资源下一时刻的调节功率是各分布式资源依据制定的各类分布式资源的运行策略和所述状态轨迹调整自身运行情况后，基于自身调节能力计算得到的；
调整单元，用于实时监控所述各类分布式资源的运行状态，并根据所述各分布式资源下一时刻的调节功率调整对分布式资源的调频功率和调度策略。
本发明的第三实施方式涉及一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一实施方式所述动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法的步骤。
本发明的第四实施方式涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现第一实施方式所述动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。本发明实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于分布式资源的运行特性以及频率调节方式对分布式资源进行分类；
在日前对分布式资源集群进行调度时，以各类分布式资源的运行特性作为约束条件，并以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数，制定各类分布式资源的运行策略；
在日内对所述分布式资源集群进行调度时，根据各类分布式资源的运行情况以及所述各类分布式资源的运行策略实时对各类分布式资源的调频功率和调度策略进行调整。
2.根据权利要求1所述的动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，其特征在于，所述分布式资源基于运行特性以及频率调节方式分为：可控型电源、半控型电源、可控型负荷和半控型负荷。
3.根据权利要求2所述的动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，其特征在于，所述以各类分布式资源的运行特性作为约束条件，并以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数，制定各类分布式资源的运行策略，包括：
获取所述半控型电源次日的预测出力功率，并根据所述半控型电源的发电功率预测模型得出次日的预测误差分布；
根据所述预测误差分布以及所述预测出力功率，基于各类分布式资源的运行特性以及成本系数，确定分布式资源的聚合方法；
根据所述约束条件，以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数进行日前聚合；计算聚合后分布式资源整体静态的可调节功率范围，并对各分布式资源下达计划出力曲线。
4.根据权利要求3所述的动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，其特征在于，所述约束条件包括：可控型电源的频率下垂控制调节特性以及功率约束、可控型负荷的频率下垂控制调节特性和功率约束、半控型负荷的频率下垂控制调节特性和充放电约束、半控型负荷的各时段的剩余容量约束、分布式资源出力边界约束、任何时段分布式资源发、用电量在可调容量范围内的约束、以及在优化调度周期结束后分布式资源将电量恢复到初始水平或达到目标电量的约束。
5.根据权利要求4所述的动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，其特征在于，所述可控型电源的频率下垂控制调节特性以及功率约束为：
Figure FDA0003898239310000011
其中，
Figure FDA0003898239310000021
分别表示可控型电源的最大输出功率和最小输出功率；PC(t)为可控型电源的输出功率；f表示系统实际频率，f0为额定频率；P0为分布式资源在额定频率下发出的功率；kC为可控型电源的自身频率调节系数。
6.根据权利要求4所述的动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，其特征在于，所述可控型负荷的频率下垂控制调节特性和功率约束分为连续调节部分和分段调节部分，所述连续调节部分适用于能够对功率进行连续调节的可控型负荷，其约束条件为：
Figure FDA0003898239310000022
所述分段调节部分适用于不能够对功率进行连续调节的可控型负荷，其约束条件为：
Figure FDA0003898239310000023
其中，
Figure FDA0003898239310000024
分别表示能够对功率进行连续调节的可控型负荷的最大输出功率和最小输出功率，PLT(t)表示能够对功率进行连续调节的可控型负荷的输出功率，f表示系统实际频率，f0为额定频率，P0为分布式资源在额定频率下发出的功率；kLT为能够对功率进行连续调节的可控型负荷的自身频率调节系数；
Figure FDA0003898239310000025
分别表示不能够对功率进行连续调节的可控型负荷的最大输出功率和最小输出功率，PLF(t)表示不能够对功率进行连续调节的可控型负荷的输出功率，Pi表示不同负荷量对应的频率值fi下的输出功率，fi为不同负荷量对应的频率值，fn-1,fn+1分别表示第i档负荷量对应的频率下界值和上届值。
7.根据权利要求4所述的动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，其特征在于，所述半控型负荷的频率下垂控制调节特性和充放电约束为：
Figure FDA0003898239310000026
所述半控型负荷的各时段的剩余容量约束为
Figure FDA0003898239310000027
其中，
Figure FDA0003898239310000028
分别表示半控型负荷的充电功率和放电功率，P0为分布式资源在额定频率下发出的功率，kES为半控型负荷的自身频率调节系数，f表示系统实际频率，f+,f-分别为半控型负荷的频率调节的上限和下限，
Figure FDA0003898239310000031
分别表示半控型负荷的最大放电功率和最大充电功率，BES(t)表示半控型负荷的状态，当BES(t)＝0时，所述半控型负荷处于充电状态，当BES(t)＝1时，所述半控型负荷处于放电状态；
Figure FDA0003898239310000032
为半控型负荷参与调度中规定的最小剩余容量和最大剩余容量，η为充放电效率，
Figure FDA0003898239310000033
为调度前半控型负荷的容量。
8.根据权利要求1所述的动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法，其特征在于，所述根据各类分布式资源的运行情况以及所述各类分布式资源的运行策略实时对各类分布式资源的调频功率和调度策略进行调整，包括：
周期性对所述各类分布式资源的运行状态进行采样，得到多周期下各类分布式资源的功率信息与频率状态信息；
根据所述多周期下各类分布式资源的功率信息与频率状态信息绘制聚合后分布式资源整体功率-调节特性曲线，形成分布式资源动态聚合后的运行状态空间以及状态轨迹；获取各分布式资源下一时刻的调节功率，所述各分布式资源下一时刻的调节功率是各分布式资源依据制定的各类分布式资源的运行策略和所述状态轨迹调整自身运行情况后，基于自身调节能力计算得到的；
实时监控所述各类分布式资源的运行状态，并根据所述各分布式资源下一时刻的调节功率调整对分布式资源的调频功率和调度策略。
9.一种动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应装置，其特征在于，包括：
分类模块，用于基于分布式资源的运行特性以及频率调节方式对分布式资源进行分类；日前静态聚合模块，用于在日前对分布式资源集群进行调度时，以各类分布式资源的运行特性作为约束条件，并以分布式资源聚合后的总运行成本最小为目标函数，制定各类分布式资源的运行策略；
日内动态聚合模块，用于在日内对所述分布式资源集群进行调度时，根据各类分布式资源的运行情况以及所述各类分布式资源的运行策略实时对各类分布式资源的调频功率和调度策略进行调整。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8中任一所述动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述动态聚合下考虑分布式资源运行特性的响应方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116131290A (zh) * 2023-04-04 2023-05-16 南方电网数字电网研究院有限公司 考虑分布式新能源和柔性负荷协同的频率控制方法

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