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CN117477578A - 一种配电网的调度方法 - Google Patents

一种配电网的调度方法 Download PDF

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CN117477578A
CN117477578A CN202311123015.2A CN202311123015A CN117477578A CN 117477578 A CN117477578 A CN 117477578A CN 202311123015 A CN202311123015 A CN 202311123015A CN 117477578 A CN117477578 A CN 117477578A
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China
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power
load
distribution network
scheduling
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CN202311123015.2A
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吴海伟
李雪
周航
栾宁
黄浩
汪自虎
嵇文路
王立峰
潘小辉
宁艺飞
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Nanjing Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Nanjing Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明具体涉及一种配电网的调度方法，包括以下步骤：先将配电网的需求侧资源进行分类，然后依次建立分类后的需求侧资源调度模型，根据多类需求侧资源调度模型计算出配电网调度响应的需求侧资源功率和需求侧资源可调度功率上限，通过需求侧资源功率和需求侧资源可调度功率上限建立配电网调度模型，将配电网调度模型代入MATLAB软件中，通过迭代求解来进行配电网调度模拟；由于本发明对配电网需求侧资源进行了分类，对不同类型的配电网需求侧资源分别建立不同的调度模型，使得多种类型的配电网需求侧资源分别参与配电网调度的响应过程中，大大改观了现有技术对配电网需求侧资源粗糙应用，使得配电网削峰填谷的效果更好，优化了配电网的调度。

Description

一种配电网的调度方法
技术领域
本发明具体涉及一种配电网的调度方法，属于配电网调度技术领域。
背景技术
全球电力问题逐渐突显，如何合理调度电力，降低配电网的波动，成为新时代面临的最新挑战；配电网调度大多通过调控需求侧资源进行调峰响应，进而带动整个配电网来进行合理的电力消耗，使得配电网负荷的峰谷差降低；现有配电网调度方法主要通过历史经验调度需求侧负荷参与配电网调峰响应，由于仅仅通过经验，使得需求侧负荷参与配电网调峰响应的效率低。导致现有配电网调度方法的效果不能达到最佳，使得配电网负荷的峰谷差并未降到最低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何增大需求侧负荷参与配电网调度的响应效率，使得配电网日负荷的峰谷差更低。
本发明所提出的技术方案是：一种配电网的调度方法，包括以下步骤：
步骤1：将所述配电网的需求侧资源分为四类，分别是可中断-固定功率负载的负载上限Pt a、不间断-固定功率负载Pt b、无约束功率可调负载Pt c和约束功率可调负载Pt d；
步骤2：建立可中断-固定功率负载调度模型，如下式(1)所示，
式(1)中，是可中断-固定功率负载的负载i在第t时刻的功率。/>是可中断-固定功率负载的负载i的额定功率。Ton和Toff是可中断-固定功率负载入网和离网的时间点，Qzgmin为可中断-固定功率负载i完成规定工作所需的最小电量；
建立不间断-固定功率负载调度模型，如下式(2)所示，
式(2)中，是不间断-固定功率负载的负载i在第t时刻的功率。/>是不间断-固定功率负载的负载i的额定功率。Tst是不间断-固定功率负载开始运行的时间，T0是不间断-固定功率负载运行的持续时间，Qbgmin是不间断-固定功率负载i完成规定工作所需的最小电量；
建立无约束功率可调负载调度模型，如下式(3)所示，
式(3)中，是无约束功率可调负载i在t时刻的功率，/>和/>分别是无约束柔性调节负载i的最小和最大功率可调值，Qfree,min是完成无约束功率可调负载规定工作所需的最小功率；
建立约束功率可调负载调度模型，如下式(4)所示，
式(4)中，是约束功率可调负载的负载i在t时刻的功率，/>是约束功率可调负载的负载i的最大可调功率。Tin,t是t时刻的室内温度，Tin,t-1是t-1时刻的室内温度，η是热转换效率值，A是等效电阻值，T0和Tdev分别是负载用户设定的温度和允许变化范围；
步骤3：设置时间间隔周期T将一天进行划分，根据下式(5)计算得到每个时间间隔周期T内进行配电网调度响应的需求侧资源功率P0，
式(5)中，Wa是可中断-固定功率负载的负载上限；Wb是不间断-固定功率负载的负载上限；Wc是无约束功率可调负载的负载上限；Wd是约束功率可调负载的负载上限；
根据下式(6)计算得到，进行配电网调度响应的需求侧资源可调度功率上限Ppotential，
根据公式(5)和(6)建立配电网调度模型，如下式(7)所示，
所述配电网调度模型的约束条件如下式(8)所示，
式(8)中，Padjust,t和分别是需求侧资源在时间点t和时间段t1-t2的总调度功率；Ppotential,t和/>分别是需求侧资源在时间点t和时间段t1-t2的最大调度潜力；
步骤4：将所述配电网调度模型代入MATLAB软件中，通过迭代求解来进行配电网调度模拟并输出求解结果。
进一步，所述步骤4中的迭代求解的过程如下：
步骤4.1：通过所述可中断-固定功率调度模型、不间断-固定功率负载调度模型、无约束功率可调负载调度模型和约束功率可调负载调度模型，将根据时间间隔周期T划分的各时段内的所述需求侧资源功率P0和所述需求侧资源可调度功率上限Ppotential分别计算出来；
步骤4.2：通过下式(9)计算得到配电网调度响应后需求侧资源的峰值P′fz和谷值P′gz，
步骤4.3：通过所述公式(7)计算在间隔[txf,1,txf,2]内实现削峰所需的功率和在间隔[ttg,1,ttg,2]内实现填谷所需的功率；判断在所述时间段内的需求侧资源是否能够满足该时间段的可调度功率总量，如果不能，将Pfz和Pgz的值按公式(8)改变，得到新的削峰间隔[txf,1,txf,2]和新的填谷间隔[ttg,1,ttg,2]，并重复步骤4.2和步骤4.3，直到满足公式(8)的条件，则认为完成迭代；如果能，则认为完成迭代计算。
本发明的有益效果：由于本发明对配电网需求侧资源进行了分类，对不同类型的配电网需求侧资源分别建立不同的调度模型，使得多种类型的配电网需求侧资源分别参与配电网调度的响应过程中，大大改观了现有技术对配电网需求侧资源粗糙应用，使得配电网削峰填谷的效果更好，优化了配电网的调度。
附图说明
图1是实施例中配电网的典型日负荷图。
图2是实施例中经过本方法调度后的日负荷图。
图3是实施例中经过现有技术调度后的日负荷图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明一种配电网的调度方法作进一步说明
本发明一种配电网的调度方法，包括以下步骤：步骤1：将配电网的需求侧资源分为四类，分别是可中断-固定功率负载的负载上限Pt a、不间断-固定功率负载Pt b、无约束功率可调负载Pt c和约束功率可调负载Pt d。
步骤2：建立可中断-固定功率负载调度模型，如下式(1)所示，
式(1)中，是可中断-固定功率负载的负载i在第t时刻的功率。/>是可中断-固定功率负载的负载i的额定功率。Ton和Toff是可中断-固定功率负载入网和离网的时间点，Qzgmin为可中断-固定功率负载i完成规定工作所需的最小电量；
建立不间断-固定功率负载调度模型，如下式(2)所示，
式(2)中，是不间断-固定功率负载的负载i在第t时刻的功率。/>是不间断-固定功率负载的负载i的额定功率。Tst是不间断-固定功率负载开始运行的时间，T0是不间断-固定功率负载运行的持续时间，Qbgmin是不间断-固定功率负载i完成规定工作所需的最小电量；
建立无约束功率可调负载调度模型，如下式(3)所示，
式(3)中，是无约束功率可调负载i在t时刻的功率，/>和/>分别是无约束柔性调节负载i的最小和最大功率可调值，Qfree,min是完成无约束功率可调负载规定工作所需的最小功率；
建立约束功率可调负载调度模型，如下式(4)所示，
式(4)中，是约束功率可调负载的负载i在t时刻的功率，/>是约束功率可调负载的负载i的最大可调功率。Tin,t是t时刻的室内温度，Tin,t-1是t-1时刻的室内温度，η是热转换效率值，A是等效电阻值，T0和Tdev分别是负载用户设定的温度和允许变化范围。
步骤3：设置时间间隔周期T将一天进行划分，根据下式(5)计算得到每个时间间隔周期T内进行配电网调度响应的需求侧资源功率P0，
式(5)中，Wa是可中断-固定功率负载的负载上限；Wb是不间断-固定功率负载的负载上限；Wc是无约束功率可调负载的负载上限；Wd是约束功率可调负载的负载上限；
根据下式(6)计算得到，进行配电网调度响应的需求侧资源可调度功率上限Ppotential，
根据公式(5)和(6)建立配电网调度模型，如下式(7)所示，
配电网调度模型的约束条件如下式(8)所示，
式(8)中，Padjust,t和分别是需求侧资源在时间点t和时间段t1-t2的总调度功率；Ppotential,t和/>分别是需求侧资源在时间点t和时间段t1-t2的最大调度潜力。
步骤4：将配电网调度模型代入MATLAB软件中，通过迭代求解来进行配电网调度模拟并输出求解结果，迭代求解的具体步骤如下：
步骤4.1：通过可中断-固定功率调度模型、不间断-固定功率负载调度模型、无约束功率可调负载调度模型和约束功率可调负载调度模型，将根据时间间隔周期T划分的各时段内的需求侧资源功率P0和需求侧资源可调度功率上限Ppotential分别计算出来；
步骤4.2：通过下式(9)计算得到配电网调度响应后需求侧资源的峰值P′fz和谷值P′gz，
步骤4.3：通过公式(7)计算在间隔[txf,1,txf,2]内实现削峰所需的功率和在间隔[ttg,1,ttg,2]内实现填谷所需的功率；判断在时间段内的需求侧资源是否能够满足该时间段的可调度功率总量，如果不能，将Pfz和Pgz的值按公式(8)改变，得到新的削峰间隔[txf,1,txf,2]和新的填谷间隔[ttg,1,ttg,2]，并重复步骤4.2和步骤4.3，直到满足公式(8)的条件，则认为完成迭代；如果能，则认为完成迭代计算。
下面以某一配电网典型日负荷数据和可调度需求侧资源数据为例进行配电网调度；该配电网典型日负荷图如图1所示，通过本方法进行配电网调度，设定时间间隔周期T为15分钟，将一天划分为96个时间段，将建立好的配电网调度模型代入MATLAB软件中进行迭代求解，将最终得到的求解结果即进行调度后的日负荷图输出，调度后的日负荷图如图2所示；将本方法得到日负荷图和现有技术的日负荷图分别与典型日负荷图进行对比，可以发现使用本方法后该配电网的峰值电力负荷从10.3633MW下降到9.8145MW，谷值电力负荷从7.2726MW增加到7.6592MW，峰谷差由典型日负荷的3.0907MW变成了本方法的2.1553MW；如图3所示，现有技术使得该配电网的峰值电力负荷从10.3633MW下降到9.8733MW，谷值电力负荷从7.2726MW增加到7.6175MW，峰谷差则变成了2.2558MW，可以明显看出采用本方法进行调度的效果更好，配电网的峰谷差更小。

Claims (2)

1.一种配电网的调度方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将所述配电网的需求侧资源分为四类，分别是可中断-固定功率负载的负载上限Pt a、不间断-固定功率负载Pt b、无约束功率可调负载Pt c和约束功率可调负载Pt d；
步骤2：建立可中断-固定功率负载调度模型，如下式(1)所示，
式(1)中，是可中断-固定功率负载的负载i在第t时刻的功率。/>是可中断-固定功率负载的负载i的额定功率。Ton和Toff是可中断-固定功率负载入网和离网的时间点，Qzgmin为可中断-固定功率负载i完成规定工作所需的最小电量；
建立不间断-固定功率负载调度模型，如下式(2)所示，
式(2)中，是不间断-固定功率负载的负载i在第t时刻的功率。/>是不间断-固定功率负载的负载i的额定功率。Tst是不间断-固定功率负载开始运行的时间，T0是不间断-固定功率负载运行的持续时间，Qbgmin是不间断-固定功率负载i完成规定工作所需的最小电量；
建立无约束功率可调负载调度模型，如下式(3)所示，
式(3)中，是无约束功率可调负载i在t时刻的功率，/>和/>分别是无约束柔性调节负载i的最小和最大功率可调值，Qfree,min是完成无约束功率可调负载规定工作所需的最小功率；
建立约束功率可调负载调度模型，如下式(4)所示，
式(4)中，是约束功率可调负载的负载i在t时刻的功率，/>是约束功率可调负载的负载i的最大可调功率。Tin,t是t时刻的室内温度，Tin,t-1是t-1时刻的室内温度，η是热转换效率值，A是等效电阻值，T0和Tdev分别是负载用户设定的温度和允许变化范围；
步骤3：设置时间间隔周期T将一天进行划分，根据下式(5)计算得到每个时间间隔周期T内进行配电网调度响应的需求侧资源功率P0，
式(5)中，Wa是可中断-固定功率负载的负载上限；Wb是不间断-固定功率负载的负载上限；Wc是无约束功率可调负载的负载上限；Wd是约束功率可调负载的负载上限；
根据下式(6)计算得到，进行配电网调度响应的需求侧资源可调度功率上限Ppotential，
根据公式(5)和(6)建立配电网调度模型，如下式(7)所示，
所述配电网调度模型的约束条件如下式(8)所示，
式(8)中，Padjust,t和分别是需求侧资源在时间点t和时间段t1-t2的总调度功率；Ppotential,t和/>分别是需求侧资源在时间点t和时间段t1-t2的最大调度潜力；
步骤4：将所述配电网调度模型代入MATLAB软件中，通过迭代求解来进行配电网调度模拟并输出求解结果。
2.根据权利要求1所述的配电网的调度方法，其特征在于：所述步骤4中的迭代求解的过程如下：
步骤4.1：通过所述可中断-固定功率调度模型、不间断-固定功率负载调度模型、无约束功率可调负载调度模型和约束功率可调负载调度模型，将根据时间间隔周期T划分的各时段内的所述需求侧资源功率P0和所述需求侧资源可调度功率上限Ppotential分别计算出来；
步骤4.2：通过下式(9)计算得到配电网调度响应后需求侧资源的峰值P′fz和谷值P′gz，
步骤4.3：通过所述公式(7)计算在间隔[txf,1,txf,2]内实现削峰所需的功率和在间隔[ttg,1,ttg,2]内实现填谷所需的功率；判断在所述时间段内的需求侧资源是否能够满足该时间段的可调度功率总量，如果不能，将Pfz和Pgz的值按公式(8)改变，得到新的削峰间隔[txf,1,txf,2]和新的填谷间隔[ttg,1,ttg,2]，并重复步骤4.2和步骤4.3，直到满足公式(8)的条件，则认为完成迭代；如果能，则认为完成迭代计算。
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