本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰，具體涉及一種虛擬電廠終端設(shè)備對可控負(fù)荷進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)峰分配的方法。

背景技術(shù)：

1、虛擬電廠是一種利用分布式能源資源、可再生能源和可控負(fù)荷等多種能源資產(chǎn)組合而成的虛擬發(fā)電廠，通過智能控制和優(yōu)化運(yùn)行，提供類似傳統(tǒng)發(fā)電廠的電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰等服務(wù)。

2、可控負(fù)荷是指在電力系統(tǒng)中可以通過調(diào)整工作模式或功率輸出來參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的負(fù)荷，包括工業(yè)負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷和居民負(fù)荷等。

3、目前，可控負(fù)荷在參與電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰服務(wù)時(shí)，每個(gè)可控負(fù)荷隨機(jī)被選擇參與電力系統(tǒng)調(diào)頻服務(wù)或電力系統(tǒng)調(diào)峰服務(wù)，在電力系統(tǒng)調(diào)頻和電力系統(tǒng)調(diào)峰所需的可控負(fù)荷總?cè)萘恳欢ǖ臈l件下，沒有充分考慮每個(gè)可控負(fù)荷在電力系統(tǒng)調(diào)頻和電力系統(tǒng)調(diào)峰的能力差異，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)調(diào)頻和電力系統(tǒng)調(diào)峰的效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種虛擬電廠終端設(shè)備對可控負(fù)荷進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)峰分配的方法，可有效解決上述問題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供一種虛擬電廠終端設(shè)備對可控負(fù)荷進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)峰分配的方法，包括以下步驟：

4、步驟1，虛擬電廠終端設(shè)備對參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的可控負(fù)荷的用能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到最近監(jiān)測時(shí)段的用能曲線；對每個(gè)可控負(fù)荷的所述最近監(jiān)測時(shí)段的用能曲線進(jìn)行分析，得到每個(gè)可控負(fù)荷的時(shí)域響應(yīng)性能參數(shù)，包括：響應(yīng)時(shí)間τ、穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)f和靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)p；

5、步驟2，設(shè)定電力系統(tǒng)調(diào)頻約束條件和電力系統(tǒng)調(diào)峰約束條件；

6、步驟3，對每個(gè)可控負(fù)荷的時(shí)域響應(yīng)性能參數(shù)進(jìn)行分析，判斷是否滿足所述電力系統(tǒng)調(diào)頻約束條件和所述電力系統(tǒng)調(diào)峰約束條件，如果均不滿足，則該可控負(fù)荷無法參與電力系統(tǒng)調(diào)頻和/或電力系統(tǒng)調(diào)峰；如果滿足電力系統(tǒng)調(diào)頻約束條件和電力系統(tǒng)調(diào)峰約束條件中的至少一種，則執(zhí)行步驟4；

7、步驟4，設(shè)在所述最近監(jiān)測時(shí)段，共有n個(gè)可控負(fù)荷滿足電力系統(tǒng)調(diào)頻約束條件和電力系統(tǒng)調(diào)峰約束條件中的至少一種；對于n個(gè)可控負(fù)荷中的每個(gè)可控負(fù)荷，根據(jù)其響應(yīng)時(shí)間τ和穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)f，得到反應(yīng)穩(wěn)定調(diào)頻能力的穩(wěn)定調(diào)頻指數(shù)if；根據(jù)其響應(yīng)時(shí)間τ和靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)p，得到反應(yīng)調(diào)峰能力的靈活調(diào)峰指數(shù)ip；其中，穩(wěn)定調(diào)頻能力越高，則穩(wěn)定調(diào)頻指數(shù)if的值越高；調(diào)峰能力越高，則靈活調(diào)峰指數(shù)ip的值越高；

8、步驟5，對n個(gè)可控負(fù)荷按照穩(wěn)定調(diào)頻指數(shù)if的值從高到低排序，得到可控負(fù)荷的調(diào)頻指數(shù)排序序列；對n個(gè)可控負(fù)荷按照靈活調(diào)峰指數(shù)ip的值從高到低排序，得到可控負(fù)荷的調(diào)峰指數(shù)排序序列；

9、綜合評估每個(gè)可控負(fù)荷在調(diào)頻指數(shù)排序序列的位次、在調(diào)峰指數(shù)排序序列的位次以及滿足的約束條件，分配其參與電力系統(tǒng)調(diào)峰或參與電力系統(tǒng)調(diào)頻。

10、優(yōu)選的，每個(gè)可控負(fù)荷的響應(yīng)時(shí)間τ，是指在所述最近監(jiān)測時(shí)段，該可控負(fù)荷從初始出力水平達(dá)到最高出力水平所需要的時(shí)間；每個(gè)可控負(fù)荷的穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)f，是在所述最近監(jiān)測時(shí)段的穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)，其計(jì)算方法為：所述最近監(jiān)測時(shí)段劃分為x個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)；得到每相鄰兩個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)之間的能耗變化率的絕對值；再對得到的所有能耗變化率的絕對值取平均值，作為穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)f；每個(gè)可控負(fù)荷的靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)p，是指在所述最近監(jiān)測時(shí)段，最高出力水平和初始出力水平的差值。

11、優(yōu)選的，所述電力系統(tǒng)調(diào)頻約束條件為：

12、

13、即：可控負(fù)荷的響應(yīng)時(shí)間τ，不高于調(diào)頻響應(yīng)最大允許時(shí)間可控負(fù)荷的穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)f，不低于調(diào)頻響應(yīng)最低允許穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力可控負(fù)荷的靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)p，不低于調(diào)頻響應(yīng)最低允許靈活調(diào)節(jié)能力

14、所述電力系統(tǒng)調(diào)峰約束條件為：

15、

16、即：可控負(fù)荷的響應(yīng)時(shí)間τ，不高于調(diào)峰響應(yīng)最大允許時(shí)間可控負(fù)荷的穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)f，不低于調(diào)峰響應(yīng)最低允許靈活調(diào)節(jié)能力可控負(fù)荷的靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)p，不低于調(diào)峰響應(yīng)最小允許靈活調(diào)節(jié)能力

17、優(yōu)選的，步驟4中，對于n個(gè)可控負(fù)荷中的每個(gè)可控負(fù)荷，表示為：可控負(fù)荷loadi，i＝1,2,...,n，其穩(wěn)定調(diào)頻指數(shù)為iif，靈活調(diào)峰指數(shù)為iip，iif和iip的計(jì)算方法為：

18、步驟4.1，可控負(fù)荷loadi的響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)和靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)分別為：τi、fi和pi；

19、步驟4.2，采用下式，分別對可控負(fù)荷loadi的響應(yīng)時(shí)間τi、穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)fi和靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)pi進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化處理后的響應(yīng)時(shí)間穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)和靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)

20、

21、其中：τ1，...，τn，分別代表可控負(fù)荷load1，...，loadn的響應(yīng)時(shí)間；

22、f1，...，fn，分別代表可控負(fù)荷load1，…，loadn的穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)；

23、p1，…，pn，分別代表可控負(fù)荷load1，…，loadn的靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)；

24、步驟4.3，采用下式，得到可控負(fù)荷loadi的穩(wěn)定調(diào)頻指數(shù)iif和靈活調(diào)峰指數(shù)iip：

25、

26、因此，可控負(fù)荷loadi的響應(yīng)時(shí)間越快，穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力指標(biāo)越高，則其穩(wěn)定調(diào)頻指數(shù)iif的值越大；可控負(fù)荷loadi的響應(yīng)時(shí)間越快，靈活調(diào)節(jié)能力指標(biāo)越高，則其靈活調(diào)峰指數(shù)iip的值越大。

27、優(yōu)選的，步驟5具體為：

28、步驟5.1，對于n個(gè)可控負(fù)荷中的每個(gè)可控負(fù)荷，表示為：可控負(fù)荷loadi，i＝1,2,...,n，其在調(diào)頻指數(shù)排序序列中的調(diào)頻位次為在調(diào)峰指數(shù)排序序列中的調(diào)峰位次為

29、步驟5.2，比較可控負(fù)荷loadi的調(diào)頻位次和調(diào)峰位次如果其調(diào)頻位次比調(diào)峰位次靠前，進(jìn)一步判斷可控負(fù)荷loadi是否滿足電力系統(tǒng)調(diào)頻約束條件；如果滿足，則將可控負(fù)荷loadi歸入調(diào)頻集合cf中；如果不滿足，則將可控負(fù)荷loadi歸入調(diào)峰集合cp中；

30、如果其調(diào)頻位次比調(diào)峰位次靠后，進(jìn)一步判斷可控負(fù)荷loadi是否滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰約束條件；如果滿足，則將可控負(fù)荷loadi歸入調(diào)峰集合cp中；如果不滿足，則將可控負(fù)荷loadi歸入調(diào)頻集合cf中；

31、如果其調(diào)頻位次sfi和調(diào)峰位次spi相同，則進(jìn)一步判斷可控負(fù)荷loadi是否滿足電力系統(tǒng)調(diào)頻約束條件；如果滿足，則將可控負(fù)荷loadi歸入調(diào)頻集合cf中；如果不滿足，則將可控負(fù)荷loadi歸入調(diào)峰集合cp中；

32、步驟5.3，設(shè)n個(gè)可控負(fù)荷的總?cè)萘繛閝；預(yù)設(shè)定總?cè)萘縬中的容量q1用于調(diào)頻；q1＜q；

33、對調(diào)頻集合cf中的各個(gè)可控負(fù)荷，按照穩(wěn)定調(diào)頻指數(shù)if從大到小進(jìn)行排序，得到第1排序序列，從而形成新調(diào)頻集合c'f；對調(diào)峰集合cp中的各個(gè)可控負(fù)荷，按照穩(wěn)定調(diào)頻指數(shù)if從大到小進(jìn)行排序，得到第2排序序列，從而形成新調(diào)峰集合c'p；

34、判斷新調(diào)頻集合c'f中的各個(gè)可控負(fù)荷的容量之和q2，是否大于等于容量q1；如果是，則在新調(diào)頻集合c'f中，將排序最靠前且容量之和等于容量q1的若干個(gè)可控負(fù)荷，分配用于參與電力系統(tǒng)調(diào)頻，新調(diào)頻集合c'f中其余可控負(fù)荷，以及新調(diào)峰集合c'p中的各個(gè)可控負(fù)荷，分配用于參與電力系統(tǒng)調(diào)峰；

35、如果新調(diào)頻集合c'f中的各個(gè)可控負(fù)荷的容量之和q2小于容量q1，則在新調(diào)峰集合c'p中，篩選出排序位次靠前，并且滿足電力系統(tǒng)調(diào)頻約束條件，并且其容量之和為q1-q2的若干個(gè)可控負(fù)荷，與新調(diào)頻集合c'f中的各個(gè)可控負(fù)荷一起，共同分配用于參與電力系統(tǒng)調(diào)頻；新調(diào)峰集合c'p中其余可控負(fù)荷，分配用于參與電力系統(tǒng)調(diào)峰。

36、本發(fā)明提供的虛擬電廠終端設(shè)備對可控負(fù)荷進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)峰分配的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

37、本發(fā)明提供的一種虛擬電廠終端設(shè)備對可控負(fù)荷進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)峰分配的方法，在參與電力系統(tǒng)調(diào)頻和電力系統(tǒng)調(diào)峰可控負(fù)荷總?cè)萘恳欢ǖ臈l件下，對每個(gè)可控負(fù)荷的電力系統(tǒng)調(diào)頻能力和電力系統(tǒng)調(diào)峰能力進(jìn)行充分挖掘并量化，在滿足電力系統(tǒng)調(diào)頻約束條件和/或電力系統(tǒng)調(diào)峰約束條件的前提下，篩選得到若干個(gè)最優(yōu)的滿足容量需求的可控負(fù)荷用于電力系統(tǒng)調(diào)頻，其他可控負(fù)荷用于電力系統(tǒng)調(diào)峰，提高電力系統(tǒng)調(diào)頻和調(diào)峰的效率。