一种电力资源聚合体运行控制方法及系统与流程

allin2025-06-30  34


本发明涉及电力系统控制领域,尤其涉及一种电力资源聚合体运行控制方法及系统。


背景技术:

1、在构建新型电力系统的背景下,分布式可再生能源迎来了快速发展与广泛并网的新时代。然而,由于分布式能源单体容量小,分布零散,导致其无法直接参与电力市场能源交易。为此,能源聚合体、虚拟电厂等新型电力系统资源聚合体成为解决该问题的有效途径,通过整合多种分布式能源,实现能源间的优势互补,从而降低了区域内分布式资源独立参与电力市场的风险。

2、随着资源聚合主体呈现多元化特征,如何有效解决分布式资源合作问题成为当前研究领域的焦点。现有技术中,多数研究集中在单一尺度上对电力系统的运行控制和分布式资源的优化调度,这些研究往往只关注电力系统的单一维度,忽略了多维因素的综合考量。


技术实现思路

1、本发明旨在提供一种电力资源聚合体运行控制方法及系统,以解决如何对电力系统的控制进行优化的技术问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种电力资源聚合体运行控制方法,包括:

3、基于目标资源聚合体,分别建立不可控分布式机组、可控分布式机组的出力模型和可调负荷的负荷模型;

4、根据所述出力模型和所述负荷模型,构建所述目标资源聚合体的合作运行模型,所述合作运行模型被设计为通过计算每个时间步的功率上限以最大化能源利用效率;

5、基于所述不可控分布式机组的供需平衡约束、所述可控分布式机组的出力上下限约束和所述可调负荷的负荷约束构建所述合作运行模型的联合优化约束;

6、根据粒子群优化算法和所述联合优化约束对所述合作运行模型进行计算,得到所述目标资源聚合体中各个参与方的最优运行控制方案。

7、作为其中一种优选方案,所述根据所述出力模型和所述负荷模型,构建所述目标资源聚合体的合作运行模型,包括:

8、根据所述出力模型和所述负荷模型确定合作目标,所述合作目标包括最大化能源利用率;

9、基于所述目标资源聚合体中各个参与方的物理特性为各个所述参与方分配对应责任,其中所述不可控分布式机组作为能源供应方提供可再生能源,所述可控分布式机组作为能源调节方平衡供需关系,所述可调负荷作为需求侧响应支持电力系统稳定运行;

10、根据所述合作目标和所述各个所述参与方的对应责任生成合作机制,所述合作机制包括信息共享、协同调度和损失补偿;

11、基于所述合作目标和所述合作机制构建所述目标资源聚合体的合作运行模型。

12、作为其中一种优选方案,所述根据所述出力模型和所述负荷模型,构建所述目标资源聚合体的合作运行模型,包括:

13、根据所述出力模型和所述负荷模型确定合作目标,所述合作目标包括最大化能源利用率;

14、基于所述目标资源聚合体中各个参与方的物理特性为各个所述参与方分配对应责任,其中所述不可控分布式机组作为能源供应方提供可再生能源,所述可控分布式机组作为能源调节方平衡供需关系,所述可调负荷作为需求侧响应支持电力系统稳定运行;

15、根据所述合作目标和所述各个所述参与方的对应责任生成合作机制,所述合作机制包括信息共享、协同调度和损失补偿;

16、基于所述合作目标和所述合作机制构建所述目标资源聚合体的合作运行模型。

17、作为其中一种优选方案,所述不可控分布式机组包括分布式风电和分布式光伏,所述可控分布式机组包括燃气机组和储能系统,所述可调负荷包括可转移负荷和可中断负荷;

18、所述分别建立不可控分布式机组、可控分布式机组的出力模型和可调负荷的负荷模型:

19、获取所述分布式风电、所述分布式光伏、所述燃气机组、所述储能系统、所述可转移负荷和所述可中断负荷的历史运行数据;

20、基于所述历史运行数据分别构建分布式风电出力模型、所述分布式光伏模型、燃气机组模型、储能系统模型、可转移负荷模型和可中断负荷模型。

21、作为其中一种优选方案,在根据粒子群优化算法和所述联合优化约束对所述合作运行模型进行计算,得到所述目标资源聚合体中各个参与方的最优运行控制方案之后,还包括:

22、根据所述合作运行模型生成合作博弈策略,基于所述合作博弈策略计算资源优化指标;

23、根据所述资源优化指标评价所述合作运行模型中各个参与方的运行控制效果,并输出各个所述参与方的对应配置作为优化结果;

24、基于所述优化结果,对所述目标资源聚合体在实际运行中的相关参数进行控制。

25、本发明另一实施例提供了一种电力资源聚合体运行控制系统,包括:

26、第一构建模块,用于基于目标资源聚合体,分别建立不可控分布式机组、可控分布式机组的出力模型和可调负荷的负荷模型;

27、第二构建模块,用于根据所述出力模型和所述负荷模型,构建所述目标资源聚合体的合作运行模型,所述合作运行模型被设计为通过计算每个时间步的功率上限以最大化能源利用效率;

28、约束模块,用于基于所述不可控分布式机组的供需平衡约束、所述可控分布式机组的出力上下限约束和所述可调负荷的负荷约束构建所述合作运行模型的联合优化约束;

29、计算模块,用于根据粒子群优化算法和所述联合优化约束对所述合作运行模型进行计算,得到所述目标资源聚合体中各个参与方的最优运行控制方案。

30、作为其中一种优选方案,所述第一构建模块,用于:

31、根据所述出力模型和所述负荷模型确定合作目标,所述合作目标包括最大化能源利用率;

32、基于所述目标资源聚合体中各个参与方的物理特性为各个所述参与方分配对应责任,其中所述不可控分布式机组作为能源供应方提供可再生能源,所述可控分布式机组作为能源调节方平衡供需关系,所述可调负荷作为需求侧响应支持电力系统稳定运行;

33、根据所述合作目标和所述各个所述参与方的对应责任生成合作机制,所述合作机制包括信息共享、协同调度和损失补偿;

34、基于所述合作目标和所述合作机制构建所述目标资源聚合体的合作运行模型。

35、作为其中一种优选方案,所述第一构建模块,还用于:

36、获取所述目标资源聚合体中各个所述参与方的历史运行数据;

37、根据所述合作目标确定目标函数,根据所述合作机制确定约束条件,构建所述目标资源聚合体的数学模型;

38、根据所述历史运行数据对所述数学模型进行优化,得到所述合作运行模型。

39、作为其中一种优选方案,所述不可控分布式机组包括分布式风电和分布式光伏,所述可控分布式机组包括燃气机组和储能系统,所述可调负荷包括可转移负荷和可中断负荷;

40、所述第一构建模块,还用于:

41、获取所述分布式风电、所述分布式光伏、所述燃气机组、所述储能系统、所述可转移负荷和所述可中断负荷的历史运行数据;

42、基于所述历史运行数据分别构建分布式风电出力模型、所述分布式光伏模型、燃气机组模型、储能系统模型、可转移负荷模型和可中断负荷模型。

43、作为其中一种优选方案,所述计算模块,还用于:

44、根据所述合作运行模型生成合作博弈策略,基于所述合作博弈策略计算资源优化指标;

45、根据所述资源优化指标评价所述合作运行模型中各个参与方的运行控制效果,并输出各个所述参与方的对应配置作为优化结果;

46、基于所述优化结果,对所述目标资源聚合体在实际运行中的相关参数进行控制。

47、相比于现有技术,本发明实施例的有益效果在于:

48、1)本发明通过分别建模不同类型的分布式资源,可以更精确地了解各类资源的特性和出力能力,从而在实际运行中根据需求灵活调度,避免资源的浪费或过度使用,显著提升资源利用效率;

49、2)本发明将不可控、可控和可调负荷纳入统一管理框架,通过合作运行模型的形式协调各资源之间的出力,有助于平衡系统供需,减少电网波动,提升整个系统的稳定性和可靠性;

50、3)随着可再生能源和分布式发电技术的快速发展,电力系统面临越来越多的不确定性和复杂性。本发明通过动态调整各资源的出力配置,增强了系统对外部变化的灵活应对能力,提高了系统的适应性。


技术特征:

1.一种电力资源聚合体运行控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的电力资源聚合体运行控制方法,其特征在于,所述根据所述出力模型和所述负荷模型,构建所述目标资源聚合体的合作运行模型,包括:

3.根据权利要求2所述的电力资源聚合体运行控制方法,其特征在于,所述基于所述合作机制构建所述目标资源聚合体的合作运行模型,包括:

4.根据权利要求1所述的电力资源聚合体运行控制方法,其特征在于,所述不可控分布式机组包括分布式风电和分布式光伏,所述可控分布式机组包括燃气机组和储能系统,所述可调负荷包括可转移负荷和可中断负荷;

5.根据权利要求1所述的电力资源聚合体运行控制方法,其特征在于,在根据粒子群优化算法和所述联合优化约束对所述合作运行模型进行计算,得到所述目标资源聚合体中各个参与方的最优运行控制方案之后,还包括:

6.一种电力资源聚合体运行控制系统,其特征在于,包括以下模块:

7.根据权利要求6所述的电力资源聚合体运行控制系统,其特征在于,所述第一构建模块,用于:

8.根据权利要求7所述的电力资源聚合体运行控制系统,其特征在于,所述第一构建模块,还用于:

9.根据权利要求6所述的电力资源聚合体运行控制系统,其特征在于,所述不可控分布式机组包括分布式风电和分布式光伏,所述可控分布式机组包括燃气机组和储能系统,所述可调负荷包括可转移负荷和可中断负荷;

10.根据权利要求6所述的电力资源聚合体运行控制系统,其特征在于,所述计算模块,还用于:


技术总结
本发明公开了一种电力资源聚合体运行控制方法及系统,其中方法包括基于目标资源聚合体,分别建立不可控分布式机组、可控分布式机组的出力模型和可调负荷的负荷模型;根据出力模型和所述负荷模型,构建目标资源聚合体的合作运行模型;基于不可控分布式机组的供需平衡约束、可控分布式机组的出力上下限约束和可调负荷的负荷约束构建合作运行模型的联合优化约束;根据粒子群优化算法和联合优化约束对合作运行模型进行计算,得到目标资源聚合体中各个参与方的最优运行控制方案。本发明提供的方法,充分考虑了多要素分布式资源的互补特性,实现了对电力系统的优化运行控制。

技术研发人员:章寒冰,叶吉超,徐永海,丁宁,张程翔,黄慧,胡鑫威,季奥颖,胡巧辉,何李晔,汪士杰,应宇辰
受保护的技术使用者:国网浙江省电力有限公司丽水供电公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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