一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法

本发明涉及电力系统调度，尤其涉及一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法。

背景技术：

1、现有的电力系统应急调度方法通常只是通过移动电源或拓扑变换的方式来应对紧急电力需求，但并未深入考虑利用分布式电源以形成微电网从而支撑电力缺口这一方式，导致系统无法在极端情况下安全稳定且经济高效运行的技术问题。

2、例如，中国专利cn202111341186.3公开了一种基于电力物联网的移动应急电源空间调度系统及方法。该系统配置若干个移动储能站，从而当停电事故(应急调度)发生时，可以根据负荷需求选定可供能源的移动能源站，故其依旧为如本发明上述的利用移动电源应对紧急电力需求，无法在极端情况下安全稳定且经济高效运行。

技术实现思路

1、本发明主要解决现有的技术中在利用移动电源或拓扑变换的方式来应对紧急电力需求的情况下，无法在极端情况下安全稳定且经济高效运行的问题；提供一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，包括：

3、基于时间序列预测模型对负荷不确定性进行建模；

4、采用基于场景的方法对风电输出功率的不确定性进行建模；

5、根据分布式电源、风电机组、储能装置，并以负荷供应总量最大为优化目标，构建基于负荷优先级的电力系统应急调度模型；所述电力系统应急调度模型的约束条件包括紧急预算约束；

6、基于商业优化求解器对基于负荷优先级的所述应急调度模型进行求解，以生成分布式电源调度计划、风电机组增补计划以及负荷削减方案。

7、作为优选，所述基于时间序列预测模型对负荷不确定性进行建模，包括：

8、响应于应急调度请求，获取所述应急调度请求对应的负荷数据；

9、根据所给的负荷数据，对负荷不确定性进行概率建模。

10、作为优选，所述采用基于场景的方法对风电输出功率的不确定性进行建模，包括：

11、响应于应急调度请求，获取所述应急调度请求对应的风电场景历史出力数据；

12、根据所述风电场景历史出力数据，对风电输出功率的不确定性进行概率建模。

13、作为优选，所述对风电输出功率的不确定性进行概率建模，包括：

14、基于威布尔概率密度函数进行风速拟合；

15、基于中心点聚类法进行场景缩减。

16、作为优选，所述根据分布式电源、风电机组、储能装置，并以负荷供应总量最大为优化目标，构建基于负荷优先级的电力系统应急调度模型，包括：

17、以极端条件下最大化负荷供应总量为优化目标，根据负荷优先等级，确定对应的目标函数；

18、确定基于所述负荷优先级的应急调度模型的约束条件；

19、基于图论算法对系统的拓扑结构进行建模，根据所有节点和线路提取网络图。

20、作为优选，所述约束条件还包括电网拓扑约束和系统物理约束。

21、作为优选，所述紧急预算约束对应的约束函数包括下述至少之一：

22、

23、

24、

25、

26、其中，分别用于表征分布式电源、储能和需求响应的运营成本；分别用于表征分布式电源、储能和需求响应的运营单价；netinvest用于表征对于应急调度的投资，用于表征计划可控的分布式电源有功功率，用于表征计划可控的储能充电功率，用于表征计划可控的储能放电功率，用于表征计划可控的有功负荷，g和g分别用于表征分布式电源的索引和集合，h和h分别用于表征可控分布式电源的索引和集合，e和e分别用于表征储能的索引和集合，f和f分别用于表征可控储能的索引和集合，j和j分别用于表征可控负荷的索引和集合。

27、作为优选，所述电网拓扑约束包括下述至少之一：

28、径向约束、连接约束、根节点约束、边界线约束、线路和节点状态约束。

29、作为优选，所述系统物理约束包括下述至少之一：

30、负荷约束、分布式发电约束、风电出力约束、储能约束、母线电压约束、每个分布式电源的有功功率平衡、每条母线的有功和无功功率平衡、线路潮流约束、负荷潮流约束。

31、本发明的有益效果是：通过对应急调度请求对应的负荷以及风电出力的不确定场景进行概率描述，基于目标风电功率场景集，构建极端条件下基于负荷优先级的电力系统应急调度模型，采用商业优化求解器对基于负荷优先级的应急调度模型进行求解，生成分布式电源调度计划、风电机组增补计划以及负荷削减方案以支撑极端条件下的电力缺口。解决了现有的电力系统应急调度通常只是通过移动电源或拓扑变换的方式来应对紧急电力需求，并未深入考虑利用分布式电源以形成微电网从而支撑电力缺口这一方式，导致系统无法在极端情况下安全稳定且经济高效运行的技术问题；实现了考虑不确定场景下，利用分布式电源、风电以及储能实现极端条件下基于负荷优先级的电网紧急电力支撑，同时使得系统满足紧急预算约束，兼顾系统运行的安全性和经济性，有助于电力系统风险调度的进一步研究，推动新能源大规模接入的电力系统可持续发展。

技术特征：

1.一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，其特征在于，所述基于时间序列预测模型对负荷不确定性进行建模，包括：

3.根据权利要求2所述的一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，其特征在于，所述采用基于场景的方法对风电输出功率的不确定性进行建模，包括：

4.根据权利要求3所述的一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，其特征在于，所述对风电输出功率的不确定性进行概率建模，包括：

5.根据权利要求1所述的一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，其特征在于，所述根据分布式电源、风电机组、储能装置，并以负荷供应总量最大为优化目标，构建基于负荷优先级的电力系统应急调度模型，包括：

6.根据权利要求5所述的一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，其特征在于，所述约束条件还包括电网拓扑约束和系统物理约束。

7.根据权利要求1所述的一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，其特征在于，所述紧急预算约束对应的约束函数包括下述至少之一：

8.根据权利要求6所述的一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，其特征在于，所述电网拓扑约束包括下述至少之一：

9.根据权利要求6所述的一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，其特征在于，所述系统物理约束包括下述至少之一：

技术总结
本发明公开了一种计及分布式电源的弹性电网应急调度方法，方法包括：基于时间序列预测模型对负荷不确定性进行建模；采用基于场景的方法对风电输出功率的不确定性进行建模；根据分布式电源、风电机组、储能装置，并以负荷供应总量最大为优化目标，构建基于负荷优先级的电力系统应急调度模型；电力系统应急调度模型的约束条件包括紧急预算约束；基于商业优化求解器对基于负荷优先级的应急调度模型进行求解，以生成分布式电源调度计划、风电机组增补计划以及负荷削减方案。

技术研发人员：李付存,胡轶婕,刘硕,刘祝平,徐华廷,郭创新,汪洲,杨剑,王清,王者龙,李骁,刘丽君,于超
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22