CN116845871A - 电力电量平衡方法及装置、存储介质、计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电力电量平衡方法及装置、存储介质、计算机设备，该方法包括：在预设负荷侧资源调度池中根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口；若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源；以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。通过挖掘负荷侧灵活性调度资源，丰富了电力电量平衡调度手段。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统自动化技术领域，尤其是涉及到一种电力电量平衡方法及装置、存储介质、计算机设备。
背景技术
随着国家经济结构的逐步调整，全社会用电量持续攀升，电力建设高速发展，但局部性、季节性的缺电问题也依然存在。为了推动能源结构转型和实现节能减排，风电、光伏等可再生能源发电比重快速上升，发电侧资源的平衡能力明显不足，严重影响电力系统的安全稳定运行。
大规模的可再生能源并网所带来的不确定性问题日益突出，对灵活性需求大幅提升，但可用资源却大幅减少。随着风电机组和光伏发电系统大量接入，系统总体不确定性、波动性愈发增加，系统总体灵活性需求增加。同时，由于大规模新能源机组替代传统机组发电，使得系统总体传统在线机组数减少，总体可提供灵活性的裕度被大幅减少。为此，为了提供相应的灵活性需被迫启用一些成本较为昂贵的机组，长此以往也难以为继。为保证大规模可再生能源接入下电网的灵活性的充裕度，亟需挖掘系统内各负荷侧调节资源灵活性供给与需求动态的平衡潜力。
传统电力调度技术采用“发电跟踪负荷”的单侧调度模式，基于给定负荷预测结果对发电机组间功率进行分配，以平衡负荷用电和机组发电。可再生能源高速发展，用电结构深刻改变，间歇性能源(如风电、光伏发电)在整个能源结构中的占有比重和多类型灵活调节负荷资源总量逐年提高，如何保障电网功率平衡和安全稳定，并实现电力的高效调度，是电网面临的重大挑战。为了应对日益严峻的电力供需不平衡问题，负荷侧资源受到越来越多的重视。由于传统的发电调度潜力提升有限，负荷调控已逐渐成为缓解用电紧张的重要手段之一。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种电力电量平衡方法及装置、存储介质、计算机设备，通过挖掘负荷侧灵活性调度资源，丰富了电力电量平衡调度手段。
根据本申请的一个方面，提供了一种电力电量平衡方法，所述方法包括：
在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时；
根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口；
若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源；
以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
根据本申请的另一方面，提供了一种电力电量平衡装置，所述装置包括：
响应周期确定模块，用于在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时；
供电短缺预测模块，用于根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口；
调度资源确定模块，用于若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源；
调度方案确定模块，用于以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
依据本申请又一个方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述电力电量平衡方法。
依据本申请再一个方面，提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述电力电量平衡方法。
借由上述技术方案，本申请提供的一种电力电量平衡方法及装置、存储介质、计算机设备，在预设负荷侧资源调度池中根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口；若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源；以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。通过挖掘负荷侧灵活性调度资源，丰富了电力电量平衡调度手段。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请实施例提供的一种电力电量平衡方法的流程示意图；
图2示出了本申请实施例提供的另一种电力电量平衡方法的流程示意图；
图3示出了本申请实施例提供的又一种电力电量平衡方法的流程示意图；
图4示出了本申请实施例提供的又一种电力电量平衡方法的流程示意图；
图5示出了本申请实施例提供的一种电力电量平衡装置的结构示意图；
图6示出了本申请实施例提供的另一种电力电量平衡装置的结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种电力电量平衡方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101，在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时。
在本申请上述实施例中，针对能源转型变革新形势下，电网电源侧调节能力下降、系统平衡资源匮乏，通过充分利用可调度负荷、虚拟电厂、电动汽车、储能等可调度负荷侧资源，促进负荷侧调度资源主体参与电网电力电量平衡，增强和提升电网的弹性，保证电网安全稳定经济运行。
具体的，在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，例如：对于工厂，至少需要提前一天通知到工厂，工厂才能调整次日的生产计划，以使负荷进行调整，对于工厂提供的负荷侧调度资源，响应调度周期为日前。各负荷侧用电主体的响应调度时间，也即可调度负荷侧资源的响应调度周期包括月度、周度、日前及即时，根据各可调度负荷侧资源的响应特性安排调度，能够提高电力电量调整的精确性。通过负荷侧调节资源的参与，可以实现多周期的发用两侧资源电力电量平衡。
步骤102，根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口。
接着，根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口。具体的，例如预测一个月后的供电情况，在初次预测时为大概估计值，可以在进行初次预测后，随着时间的推移例如半个月后再进行预测，其精准度会比初次更高。
步骤103，若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源。
接着，如果存在电力资源供应缺口，那么根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，例如距离预设调度周期的剩余时间为一个月，那么可将月度、周度、日前及即时的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源，如果剩余时间为半个月，那么可将周度、日前及即时的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源。
步骤104，以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
接着，进行实时发电计划滚动编制，在电网系统实时运行时对负荷侧资源进行调用安排。具体的，每预设时间间隔(例如每15分钟)根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，然后基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。特别地，实时发电计划距离实时运行时间很短，要求负荷侧调度资源能快速、准确、可靠的进行响应，因此，调度机构需要保留响应时间短、调节速率快、可靠性高及具备直控条件的高质量负荷侧资源，在实时计划或实时市场上根据电网实时平衡需要进行调用。
通过应用本实施例的技术方案，确定预设负荷侧资源调度池中响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，确定目标调度负荷侧资源。以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。通过对负荷在时间上进行重新安排，负荷调控能够移峰填谷、平滑负荷曲线以及平抑新能源波动，能够同时考虑国内电网的调度模式和发电侧传统调节资源、负荷侧调节资源主体的物理特性，在保障电网安全运行的基础上，实现对发用两侧调节资源的精益化调用，保障电网系统电力电量平衡，提高了电网的整体效益。
进一步的，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，为了完整说明本实施例的具体实施过程，提供了另一种电力电量平衡方法，如图2所示，该方法包括：
步骤201，在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时。
在本申请上述实施例中，在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧调节资源的不同响应特性，将可调度负荷侧资源分为月度调度资源、周调度资源、日前调度资源和实时调度资源，对应的响应周期分别为月度、周度、日前及即时。
步骤202，根据电网系统预测负荷、预设联络线功率计划及预设新能源预测功率，计算常规机组发电功率，计算常规能源机组开机容量与常规机组发电功率的差值，得到可供备用容量。
步骤203，计算电网系统预测负荷与预设备用容量留取百分比的乘积，得到备用容量需求。
步骤204，当预设调度周期内备用容量需求大于可供备用容量时，存在电力资源供应缺口，其中，所述预设电网系统预测数据包括常规能源机组开机容量、电网系统预测负荷、预设联络线功率计划及预设新能源预测功率。
接着，根据预设调度周期，确定预设调度周期对应的预测数据，例如，预设调度周期为一个月后的电力电量供应情况，那么根据月度新能源预测功率、常规能源机组开停机计划、联络线功率计划以及电网系统预测负荷等参数，确定月度电网系统的备用容量需求以及常规能源机组可提供的备用容量。
具体的，根据月度新能源预测功率、联络线功率计划以及月度电网系统预测负荷等参数，确定月度电网系统常规机组发电功率。计算方法如下：
月度电网系统常规机组发电功率＝月度电网系统预测负荷-联络线功率计划-月度新能源预测功率，其中，联络线功率受入为正值，送出为负值。
根据常规能源机组开停机计划，确定常规能源机组可提供的备用容量。
计算方法如下：
常规能源机组可提供的备用容量＝常规能源机组开机容量-月度电网系统常规机组发电功率。
根据月度电网系统预测负荷，确定月度电网系统备用容量需求。计算方法如下：
月度电网系统备用容量需求＝月度电网系统预测负荷预测*a％，其中，a％为电网系统备用容量留取百分比，可根据电网系统实际情况进行设置。
然后，判断是否存在月度备用容量缺口，如果月度电网系统备用容量需求大于常规能源机组可提供的备用容量，那么存在备用缺口，备用缺口由可调度负荷侧资源提供。
同样的，采用与月度类似的方法，进行周度、日前发用两侧资源电力电量平衡分析。具体的，根据周、日前新能源预测功率、联络线功率计划以及电网系统预测负荷等参数，确定周、日前电网系统常规机组发电功率。计算方法如下：
系统常规机组发电功率＝电网系统预测负荷-联络线功率计划-新能源功率预测，其中，联络线功率受入为正值，送出为负值。
根据周、日前常规能源机组开停机计划，确定周、日前常规能源机组可提供的备用容量。计算方法如下：
常规能源机组可提供的备用容量＝常规能源机组开机容量-电网系统常规机组发电功率。
根据周、日前电网系统预测负荷，确定周、日前系统备用容量需求。计算方法如下：
系统备用容量需求＝电网系统预测负荷*a％，其中，a％为系统备用容量留取百分比，可根据系统实际情况进行设置。
然后，判断是否存在周、日前备用容量缺口，如果周、日前系统备用容量需求大于常规能源机组可提供的备用容量，则备用缺口由负荷侧调节资源提供。
步骤205，若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间，按照月度、周度、日前及即时的时间顺序，依次将总时长小于或等于剩余时间的响应调度周期确定为目标响应调度周期。
步骤206，将目标响应调度周期对应的可调度资源按照可调度资源各自对应的资源供应报价由低到高的价格顺序，依次确定为目标调度负荷侧资源。
接着，若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及负荷侧调节资源池中资源类型，按照月度、周度、日前、即时可调度资源的顺序，同时每个类型中的可调度负荷侧资源按照资源供应报价由低到高的顺序进行提供，直至满足备用缺口为止。对提供电网系统备用容量的月度、周度及日前可调度负荷侧资源，通过平台或其它约定的方式进行通知，要求其用电主体做好调节准备。
步骤207，以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
接着，以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，即实时发电计划每隔固定时间间隔(一般为15分钟)自动进行编制，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
通过应用本实施例的技术方案，通过对可调度负荷侧资源进行分类，然后根据月度电网系统预测数据，确定系统备用容量需求以及常规能源机组可提供的备用容量，若备用容量不足，则进行月度发用两侧资源电力电量平衡调度；然后采用与月度类似的方法，依次进行周、日前发用两侧资源电力电量平衡分析，对可调度负荷侧资源进行周、日前调度，最后进行实时发电计划滚动编制，在电网系统实时运行时对负荷侧资源进行调用安排。能够同时考虑国内电网的调度模式和发电侧传统调节资源、负荷侧调节资源主体的物理特性，在保障电网安全运行的基础上，实现对发用两侧调节资源的精益化调用，推动发用两侧资源参与系统电力电量平衡，保障电网系统电力电量平衡，提高了电网的整体效益。
进一步的，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，为了完整说明本实施例的具体实施过程，提供了又一种电力电量平衡方法，如图3所示，该方法包括：
步骤301，根据负荷侧用电主体的可调度负荷侧资源及资源参数，构建负荷侧资源调度池，其中，所述资源参数包括资源容量、资源供应持续时长、资源供应报价、资源可靠性及响应调度时间。
在本申请上述实施例中，首先建立负荷侧资源调度池，满足一定准入条件的电力用户(负荷侧用电主体)可独立参与，或可通过负荷聚合商代理参与。负荷侧资源调度池参数包括资源容量(MW)、资源供应持续时长(小时、分钟)、资源供应报价(元/MWh)、资源可靠性(％)、提前通知时间(响应调度时间，小时、分钟)等。
步骤302，在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时。
接着，在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，例如根据提前通知时间，将其分为月度负荷侧调节资源、周读负荷侧调节资源、日前负荷侧调节资源和即时负荷侧调节资源等。
步骤303，根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口。
步骤304，若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源。
接着，根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口。若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源。具体的，若存在月度系统备用容量缺口，则进行月度负荷侧资源调度。通知月度负荷侧调节资源进行调节准备，对于通知时间较短的周、日前、即时负荷侧调节资源等，可以暂不通知其调整，但纳入月度发用两侧资源电力电量平衡分析。负荷侧调节容量根据其可靠性按一定的折扣处理纳入月度电力电量平衡分析。周、日前发用两侧资源电力电量平衡分析与月度类似。根据周、日前新能源功率预测、系统负荷预测等参数，确定系统备用容量需求、常规能源机组可提供的备用容量。若存在周、日前系统备用缺口，则进行周、日前负荷侧资源调度。根据负荷侧调节资源通知时间的不同，通知周、日前负荷侧资源做好调节准备，对于通知时间较短的负荷侧调节资源，可以暂不通知其调整，但也根据其可靠性按一定的折扣处理纳入电力电量平衡分析。
步骤305，以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数及预设调度约束条件，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，其中，所述调度费用目标函数为：
I为常规能源机组总台数，T为预设调度周期内的预设时段总数，pi,t为常规能源机组i在t时段的出力，Ci,t(pi,t)为常规能源机组i在t时段的运行费用，为常规能源机组i在t时段的启动费用，/>为常规能源机组i在t时段的空载费用，W为新能源机组总台数，Δw,t为新能源机组w在t时段的功率削减惩罚成本，M为可削减柔性负荷总数，N为可转移柔性负荷总数，cm,t为可削减柔性负荷t时段的削减成本，cn,t为可转移柔性负荷n在t时段的负荷转移成本。
步骤306，所述预设调度约束条件包括：常规能源机组出力上下限约束、常规能源机组爬坡约束、常规能源机组群出力上下限约束、新能源机组运行约束、可调度负荷侧资源运行约束、电网系统负荷平衡约束、电网系统正负备用容量约束、电网系统旋转备用约束及断面潮流限值约束。
步骤307，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
接着，在实时运行层面，每隔固定时间间隔(一般为15分钟)自动进行进行实时发电计划编制(负荷侧资源调度方案调度)，并基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
发电计划获取预设调度周期内新能源机组、常规能源机组、负荷侧调节资源、联络线以及省级电网的优化参数，获取电网网络安全断面，并根据设备检修计划，自动生成各时段网络拓扑，并计算各时段的网络灵敏度系数。优化新能源机组、常规能源机组以及负荷侧可控资源的调度计划，其中，负荷侧可控资源包括可削减柔性负荷和可转移柔性负荷。
发电计划模型的调度费用目标函数公式可以表示为：
I为常规能源机组总台数，T为预设调度周期内的预设时段总数，pi,t为常规能源机组i在t时段的出力，Ci,t(pi,t)为常规能源机组i在t时段的运行费用，为常规能源机组i在t时段的启动费用，/>为常规能源机组i在t时段的空载费用，W为新能源机组总台数，Δw,t为新能源机组w在t时段的功率削减惩罚成本，M为可削减柔性负荷总数，N为可转移柔性负荷总数，cm,t为可削减柔性负荷t时段的削减成本，cn,t为可转移柔性负荷n在t时段的负荷转移成本。
优化模型考虑了常规能源机组出力上下限约束、常规能源机组爬坡约束、常规能源机组最小连续开停时间约束、常规能源机组群出力上下限约束、新能源机组运行约束、负荷侧可控资源运行约束、系统(电网系统)负荷平衡约束、系统正负备用容量约束、系统旋转备用约束和断面潮流限值约束。
对于每个时段，系统负荷平衡约束可以描述为：
其中，J为联络线总数，Tj,t为联络线j在t时段的计划功率(送入为正、输出为负)，Dt为t时段的扣除负荷侧可控资源的系统负荷预测值，lm,t为可削减柔性负荷m在t时段的负荷值，ln,t为可转移柔性负荷n在t时段的负荷值。
在确保系统功率平衡的前提下，为了防止系统负荷预测偏差以及各种实际运行事故带来的系统供需不平衡波动，一般整个系统需要留有一定的容量备用，需要保证每天的总开机容量满足系统的最小备用容量；
系统正备用容量约束可以描述为：
其中，αi,t为机组i在t时段的启停状态，αi,t＝0表示机组停机，αi,t＝1表示机组开机，为机组i在t时段的最大出力，/>为t时段的系统正备用容量要求；
系统负备用容量约束可以描述为：
其中，为机组i在t时段的最小出力，/>为t时段的系统负备用容量要求。
各个时段机组出力的上调能力总和与下调能力总和需满足实际运行的上调、下调旋转备用要求。
系统旋转备用约束可描述为：
其中，ΔPi U为机组i最大上爬坡速率，ΔPi D为机组i最大下爬坡速率，；分别为t时段上调、下调旋转备用要求。
机组的出力应该处于其最大/最小出力范围之内，机组出力上下限约束可以描述为：对于必开机组，在其必开时段内，要求αi,t＝1，若有最低出力要求，则上式中/>取为对应时段的必开最低出力。
机组群的出力应该处于其最大/最小出力范围之内，机组群出力上下限约束可以描述为：
其中，分别为机组群j′在t时段的最大、最小出力。
机组上爬坡或下爬坡时，均应满足爬坡速率要求，因此机组爬坡约束可描述为：
上述各公式中，常规能源机组出力可以表示为：
其中，NM为常规能源机组报价总段数，pi,t,m′为常规能源机组i在t时段第m′个出力区间中的中标电力，分别为常规能源机组i申报的第m′个出力区间上、下界。
常规能源机组运行费用表达式：
其中，Ci,m′为常规能源机组i申报的第m′个出力区间对应的能量价格。
新能源机组运行约束可以描述为：
风电与光伏等新能源发电优先消纳，当无法全额消纳时，允许降出力，并引入新能源功率削减分段惩罚因子，保证新能源消纳能量最大化。
新能源功率削减惩罚成本为：
其中，ρw,d为新能源机组w在第d段的功率削减惩罚因子，该因子一般较大，以达到抑制新能源降出力的效果，Δpw,d,t为新能源机组w在t时段在第d段的功率削减值。
功率削减后，新能源机组出力为：
其中，pw,t表示新能源机组w在t时段的出力，为新能源机组w在t时段的新能源功率预测值，/>为新能源机组w在t时段的新能源功率削减值。
负荷侧可控资源运行约束可以描述为：
对于空调、照明等可削减柔性负荷，其负荷削减量根据用户侧成本和电网运行需求进行调用。根据可削减柔性负荷重要程度的不同，可对负荷削减量进行分段处理，每段根据各自重要程度进行差异化报价。需要进行负荷削减时，一般是从成本较低的不重要负荷开始，因此负荷削减成本为分段线性递增成本，负荷削减成本则为各分段负荷累加：
其中，bm,t,l为可削减柔性负荷m在t时段每一段的削减量，Δlm,t为可削减柔性负荷m在t时段的削减量，km,t,l为每一段的削减价格因子。
负荷削减量小于其申报可削减功率：
Δlm,t≤ΔLm,t
其中，ΔLm,t为可削减柔性负荷m在t时段的申报可削减功率。
考虑负荷削减后，柔性负荷的实际负荷值为：
其中，为可削减柔性负荷m在t时段的负荷需求预测值。
对于电动汽车、储能等可转移柔性负荷，其用电曲线可根据转移成本和电网需求在一个用电周期内进行灵活调整。可转移柔性负荷在用电周期内某些时段的负荷原始值可为0，调度前后其在一个用电周期内用电量不变：
其中，为可转移柔性负荷n在t时段的负荷需求预测值。
可转移柔性负荷的用电调整成本为其与原始用电曲线的偏差调整成本：
其中，λn为可转移柔性负荷n的负荷转移价格因子。
获取用于日前发电计划编制的网络断面，并根据设备检修计划，自动生成各时段网络拓扑，并计算各时段的网络灵敏度系数，断面潮流限值约束可以描述为：
其中，Pb,min为网络断面b的最小潮流值，Pb,max为网络断面b的最大潮流值，Ω(b)为与网络断面b潮流有关系的节点集合，pa,t为节点a的发电功率，la,t为节点a的负荷功率，Sa,b,t为节点a的注入功率对网络断面b的灵敏度。
通过应用本实施例的技术方案，构建负荷侧资源调度池，并根据负荷侧可调度资源的不同响应调度周期，将其分为月度、周度、日前和即时可调度资源，并在月度、周度、日前等多周期建立发用两侧资源电力电量平衡分析机制，在实时层面，通过发电计划的滚动编制，实现负荷侧资源的实时调度。推动了发用两侧资源参与电网系统电力电量平衡，提升了电网系统内平衡能力，支撑实现了全网资源优化配置和电网安全高效运行。
进一步的，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，为了完整说明本实施例的具体实施过程，提供了又一种电力电量平衡方法，如图4所示，该方法包括：
步骤401，在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时。
在本申请上述实施例中，在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源。
步骤402，根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口。
步骤403，若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源。
接着，根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口。若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源。具体的，根据月度电网系统预测数据，确定系统备用容量需求以及常规能源机组可提供的备用容量，若系统备用容量不足，则进行月度发用两侧资源电力电量平衡调度，备用缺额部分由负荷侧调节资源提供，然后采用与月度类似的方法，依次进行周、日前发用两侧资源电力电量平衡分析，对负荷侧调节资源进行周、日前调度。
步骤404，根据资源可靠性对目标调度负荷侧资源进行折扣处理，得到有效目标调度负荷侧资源。
接着，根据资源可靠性对目标调度负荷侧资源进行折扣处理，得到有效目标调度负荷侧资源。具体的，负荷侧资源有效备用容量＝负荷侧资源可调容量*可靠性。
步骤405，以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解有效目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案。
步骤406，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
步骤407，当出现目标调度负荷侧资源不足以弥补填补电力资源供应缺口时，调度具备预设直控条件的负荷侧资源，并在电力资源供应缺口填补完毕后，释放具备预设直控条件的负荷侧资源。
接着，以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解有效目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案。基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。当出现目标调度负荷侧资源不足以弥补填补电力资源供应缺口时，调度具备预设直控条件的负荷侧资源，并在电力资源供应缺口填补完毕后，释放具备预设直控条件的负荷侧资源。具体的，进行实时发电计划滚动编制，若出现系统备用不足的情况，则可调用具备直控条件的负荷侧资源进行调整，并在系统恢复平衡后，释放具备直控条件的负荷侧资源，为此，负荷侧调节资源参与的多周期发用两侧资源电力电量平衡过程结束。
通过应用本实施例的技术方案，在考虑传统发电侧调节资源参与省级电网系统电力电量平衡的基础上，通过充分利用可调节负荷、虚拟电厂、电动汽车、储能等负荷侧调节资源，促进负荷侧调节资源主体参与电网电力电量平衡，增强和提升电网的弹性，实现对负荷侧调节资源的精益化调用。在月度、周、日前、实时等多周期进行发用两侧资源电力电量平衡分析，根据负荷侧调节资源的响应特性，在不同时间周期安排合适的负荷侧调节资源参与系统电力电量平衡，公平决策各类负荷侧调节资源的调用顺序与补偿价格，能够激励负荷侧调节资源更加主动地参与电力电力平衡，有力保障了电力系统的安全，实现全网资源优化配置和电网安全高效运行。
进一步的，作为图1方法的具体实现，本申请实施例提供了一种电力电量平衡装置，如图5所示，该装置包括：
响应周期确定模块501，用于在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时；
供电短缺预测模块502，用于根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口；
调度资源确定模块503，用于若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源；
调度方案确定模块504，用于以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
可选地，所述预设电网系统预测数据包括常规能源机组开机容量、电网系统预测负荷、预设联络线功率计划及预设新能源预测功率；所述供电短缺预测模块502还用于：
根据电网系统预测负荷、预设联络线功率计划及预设新能源预测功率，计算常规机组发电功率，计算常规能源机组开机容量与常规机组发电功率的差值，得到可供备用容量；
计算电网系统预测负荷与预设备用容量留取百分比的乘积，得到备用容量需求；
当预设调度周期内备用容量需求大于可供备用容量时，存在电力资源供应缺口。
可选地，所述调度资源确定模块503还用于：
根据距离预设调度周期的剩余时间，按照月度、周度、日前及即时的时间顺序，依次将总时长小于或等于剩余时间的响应调度周期确定为目标响应调度周期；
将目标响应调度周期对应的可调度资源按照可调度资源各自对应的资源供应报价由低到高的价格顺序，依次确定为目标调度负荷侧资源。
可选地，所述调度方案确定模块504，还用于：
以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数及预设调度约束条件，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，其中，所述调度费用目标函数为：
I为常规能源机组总台数，T为预设调度周期内的预设时段总数，pi,t为常规能源机组i在t时段的出力，Ci,t(pi,t)为常规能源机组i在t时段的运行费用，为常规能源机组i在t时段的启动费用，/>为常规能源机组i在t时段的空载费用，W为新能源机组总台数，Δw,t为新能源机组w在t时段的功率削减惩罚成本，M为可削减柔性负荷总数，N为可转移柔性负荷总数，cm,t为可削减柔性负荷t时段的削减成本，cn,t为可转移柔性负荷n在t时段的负荷转移成本；
所述预设调度约束条件包括：常规能源机组出力上下限约束、常规能源机组爬坡约束、常规能源机组群出力上下限约束、新能源机组运行约束、可调度负荷侧资源运行约束、电网系统负荷平衡约束、电网系统正负备用容量约束、电网系统旋转备用约束及断面潮流限值约束。
可选地，所述调度方案确定模块504，还用于：
根据资源可靠性对目标调度负荷侧资源进行折扣处理，得到有效目标调度负荷侧资源；
以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解有效目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案。
可选地，所述调度方案确定模块504，还用于：
当出现目标调度负荷侧资源不足以弥补填补电力资源供应缺口时，调度具备预设直控条件的负荷侧资源，并在电力资源供应缺口填补完毕后，释放具备预设直控条件的负荷侧资源。
进一步的，本申请实施例提供了另一种电力电量平衡装置，如图5所示，该装置包括：
响应周期确定模块601，用于在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时；
供电短缺预测模块602，用于根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口；
调度资源确定模块603，用于若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源；
调度方案确定模块604，用于以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
调度池建立模块605，用于根据负荷侧用电主体的可调度负荷侧资源及资源参数，构建负荷侧资源调度池，其中，所述资源参数包括资源容量、资源供应持续时长、资源供应报价、资源可靠性及响应调度时间。
可选地，所述预设电网系统预测数据包括常规能源机组开机容量、电网系统预测负荷、预设联络线功率计划及预设新能源预测功率；所述供电短缺预测模块602还用于：
根据电网系统预测负荷、预设联络线功率计划及预设新能源预测功率，计算常规机组发电功率，计算常规能源机组开机容量与常规机组发电功率的差值，得到可供备用容量；
计算电网系统预测负荷与预设备用容量留取百分比的乘积，得到备用容量需求；
当预设调度周期内备用容量需求大于可供备用容量时，存在电力资源供应缺口。
可选地，所述调度资源确定模块603还用于：
根据距离预设调度周期的剩余时间，按照月度、周度、日前及即时的时间顺序，依次将总时长小于或等于剩余时间的响应调度周期确定为目标响应调度周期；
将目标响应调度周期对应的可调度资源按照可调度资源各自对应的资源供应报价由低到高的价格顺序，依次确定为目标调度负荷侧资源。
可选地，所述调度方案确定模块604，还用于：
以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数及预设调度约束条件，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，其中，所述调度费用目标函数为：
I为常规能源机组总台数，T为预设调度周期内的预设时段总数，pi,t为常规能源机组i在t时段的出力，Ci,t(pi,t)为常规能源机组i在t时段的运行费用，为常规能源机组i在t时段的启动费用，/>为常规能源机组i在t时段的空载费用，W为新能源机组总台数，Δw,t为新能源机组w在t时段的功率削减惩罚成本，M为可削减柔性负荷总数，N为可转移柔性负荷总数，cm,t为可削减柔性负荷t时段的削减成本，cn,t为可转移柔性负荷n在t时段的负荷转移成本；
所述预设调度约束条件包括：常规能源机组出力上下限约束、常规能源机组爬坡约束、常规能源机组群出力上下限约束、新能源机组运行约束、可调度负荷侧资源运行约束、电网系统负荷平衡约束、电网系统正负备用容量约束、电网系统旋转备用约束及断面潮流限值约束。
可选地，所述调度方案确定模块604，还用于：
根据资源可靠性对目标调度负荷侧资源进行折扣处理，得到有效目标调度负荷侧资源；
以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解有效目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案。
可选地，所述调度方案确定模块604，还用于：
当出现目标调度负荷侧资源不足以弥补填补电力资源供应缺口时，调度具备预设直控条件的负荷侧资源，并在电力资源供应缺口填补完毕后，释放具备预设直控条件的负荷侧资源。
需要说明的是，本申请实施例提供的一种电力电量平衡装置所涉及各功能单元的其他相应描述，可以参考图1至图4方法中的对应描述，在此不再赘述。
基于上述如图1至图4所示方法，相应的，本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述如图1至图4所示的电力电量平衡方法。
基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。
基于上述如图1至图4所示的方法，以及图5、图6所示的虚拟装置实施例，为了实现上述目的，本申请实施例还提供了一种计算机设备，具体可以为个人计算机、服务器、网络设备等，该计算机设备包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述如图1至图4所示的电力电量平衡方法。
可选地，该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(RadioFrequency，RF)电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如蓝牙接口、WI-FI接口)等。
本领域技术人员可以理解，本实施例提供的一种计算机设备结构并不构成对该计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理和保存计算机设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，也可以通过硬件实现，根据预设负荷侧资源调度池中负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期。若存在电力资源供应缺口，则将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源。以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。通过对负荷在时间上进行重新安排，负荷调控能够移峰填谷、平滑负荷曲线以及平抑新能源波动，能够同时考虑国内电网的调度模式和发电侧传统调节资源、负荷侧调节资源主体的物理特性，在保障电网安全运行的基础上，实现对发用两侧调节资源的精益化调用，保障了电网系统电力电量平衡，提高了电网的整体效益。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种电力电量平衡方法，其特征在于，所述方法包括：
在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时；
根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口；
若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源；
以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设电网系统预测数据包括常规能源机组开机容量、电网系统预测负荷、预设联络线功率计划及预设新能源预测功率；所述根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口，包括：
根据电网系统预测负荷、预设联络线功率计划及预设新能源预测功率，计算常规机组发电功率，计算常规能源机组开机容量与常规机组发电功率的差值，得到可供备用容量；
计算电网系统预测负荷与预设备用容量留取百分比的乘积，得到备用容量需求；
当预设调度周期内备用容量需求大于可供备用容量时，存在电力资源供应缺口。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源，包括：
根据距离预设调度周期的剩余时间，按照月度、周度、日前及即时的时间顺序，依次将总时长小于或等于剩余时间的响应调度周期确定为目标响应调度周期；
将目标响应调度周期对应的可调度资源按照可调度资源各自对应的资源供应报价由低到高的价格顺序，依次确定为目标调度负荷侧资源。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，包括：
以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数及预设调度约束条件，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，其中，所述调度费用目标函数为：
I为常规能源机组总台数，T为预设调度周期内的预设时段总数，pi,t为常规能源机组i在t时段的出力，Ci,t(pi,t)为常规能源机组i在t时段的运行费用，为常规能源机组i在t时段的启动费用，/>为常规能源机组i在t时段的空载费用，W为新能源机组总台数，Δw,t为新能源机组w在t时段的功率削减惩罚成本，M为可削减柔性负荷总数，N为可转移柔性负荷总数，cm,t为可削减柔性负荷t时段的削减成本，cn,t为可转移柔性负荷n在t时段的负荷转移成本；
所述预设调度约束条件包括：常规能源机组出力上下限约束、常规能源机组爬坡约束、常规能源机组群出力上下限约束、新能源机组运行约束、可调度负荷侧资源运行约束、电网系统负荷平衡约束、电网系统正负备用容量约束、电网系统旋转备用约束及断面潮流限值约束。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案之前，所述方法还包括：
根据资源可靠性对目标调度负荷侧资源进行折扣处理，得到有效目标调度负荷侧资源；
相应地，所述以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，包括：
以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解有效目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口之后，所述方法还包括：
当出现目标调度负荷侧资源不足以弥补填补电力资源供应缺口时，调度具备预设直控条件的负荷侧资源，并在电力资源供应缺口填补完毕后，释放具备预设直控条件的负荷侧资源。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源之前，所述方法还包括：
根据负荷侧用电主体的可调度负荷侧资源及资源参数，构建负荷侧资源调度池，其中，所述资源参数包括资源容量、资源供应持续时长、资源供应报价、资源可靠性及响应调度时间。
8.一种电力电量平衡装置，其特征在于，所述装置包括：
响应周期确定模块，用于在预设负荷侧资源调度池中，根据负荷侧用电主体的响应调度时间，确定响应调度周期对应的可调度负荷侧资源，其中，所述响应调度周期包括月度、周度、日前及即时；
供电短缺预测模块，用于根据预设电网系统预测数据，预测预设调度周期内是否存在电力资源供应缺口；
调度资源确定模块，用于若存在电力资源供应缺口，则根据距离预设调度周期的剩余时间及响应调度周期，将可在剩余时间内调度的可调度负荷侧资源确定为目标调度负荷侧资源；
调度方案确定模块，用于以预设周期根据发电计划模型的调度费用目标函数，求解目标调度负荷侧资源的负荷侧资源调度方案，基于最新的负荷侧资源调度方案调度目标调度负荷侧资源，填补电力资源供应缺口。
9.一种存储介质，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权利要求1至7中任一项所述电力电量平衡的方法。
10.一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在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权利要求1至7中任一项所述电力电量平衡的方法。
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