含直接控制負(fù)荷和可中斷負(fù)荷的售電公司兩階段調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及售電公司的優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域，更具體涉及一種含直接控制負(fù)荷和可中斷 負(fù)荷的售電公司兩階段調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電力供應(yīng)遠(yuǎn)大于需求的背景下，電力供應(yīng)側(cè)完全可以通過(guò)自身的發(fā)展?jié)M足需求 側(cè)的需要，需求側(cè)對(duì)供應(yīng)側(cè)的互動(dòng)作用徹底被忽視。然而，隨著社會(huì)的發(fā)展，影響電力供需 平衡的因素越來(lái)越多，可使用的平衡手段受到越來(lái)越苛刻的限制，如化石燃料枯竭造成可 供發(fā)電的一次能源供應(yīng)緊張，環(huán)保要求造成電力系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的制約條件增多，用戶負(fù) 荷的急劇增加等等，此時(shí)再僅靠供應(yīng)側(cè)自己的能力顯然已無(wú)法找到電力供需平衡的可行 解，需求側(cè)的作用由此彰顯出價(jià)值。
[0003] 直接控制負(fù)荷是指售電公司在系統(tǒng)負(fù)荷高峰時(shí)段通過(guò)遠(yuǎn)程控制裝置關(guān)閉或者循 環(huán)控制用戶的用電設(shè)備，直接控制負(fù)荷一般適用于居民及小型商業(yè)用戶，且短時(shí)的停電對(duì) 參與的可控制負(fù)荷的供電服務(wù)質(zhì)量影響不大，一般為具有熱能儲(chǔ)蓄能力的負(fù)荷，例如空調(diào) 和熱水器等等；參與的用戶可以得到一定的中斷補(bǔ)償，直接控制負(fù)荷為一種簡(jiǎn)單和實(shí)用的 需求側(cè)管理手段，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了成功的實(shí)施。
[0004] 可中斷負(fù)荷管理就是由電力公司與用戶簽訂可中斷負(fù)荷合同，在電力系統(tǒng)緊急情 況下電力公司中斷對(duì)用戶的電力供應(yīng)，但給予用戶一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償作為電力系統(tǒng)需求側(cè)管 理的重要組成部分，可中斷負(fù)荷管理利用用戶的用電靈活性，來(lái)緩解負(fù)荷高峰時(shí)的供電緊 張狀況，以避免或減少昂貴的旋轉(zhuǎn)備用和滿足用電需求增長(zhǎng)而需要的發(fā)電容量投資，有利 于電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，削弱電力市場(chǎng)中市場(chǎng)勢(shì)力的影響，抑制價(jià)格尖峰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題：本發(fā)明提供一種含直接控制負(fù)荷和可中斷負(fù)荷的售電公司兩階段調(diào)度 方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)售電公司對(duì)接入其中的直接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷的有效調(diào)度，可以 有效降低售電公司的運(yùn)行成本，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。
[0006] 技術(shù)方案：本發(fā)明的含可調(diào)負(fù)荷的售電公司兩階段優(yōu)化調(diào)度方法，包括下述步 驟：
[0007] 步驟1)以售電公司日前運(yùn)行收入最大為優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)，以日前可中斷負(fù)荷約束、 日前最大控制次數(shù)約束、日前最大連續(xù)受控時(shí)間約束、日前最小運(yùn)行時(shí)間約束、日前售電公 司功率平衡約束、日前市場(chǎng)購(gòu)電約束為約束條件，對(duì)可中斷負(fù)荷、直接負(fù)荷控制進(jìn)行日前階 段優(yōu)化調(diào)度，確定日前可中斷負(fù)荷、日前直接控制負(fù)荷的調(diào)度量；
[0008] 步驟2)以售電公司日內(nèi)剩余時(shí)段運(yùn)行收入最大為優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)，以日內(nèi)可中斷 負(fù)荷約束、日內(nèi)最大控制次數(shù)約束、日內(nèi)最大連續(xù)受控時(shí)間約束、日內(nèi)最小運(yùn)行時(shí)間約束、 日內(nèi)售電公司功率平衡約束、日內(nèi)市場(chǎng)購(gòu)電約束為約束條件，對(duì)步驟1)確定的可中斷負(fù) 荷、直接控制負(fù)荷進(jìn)行小時(shí)間尺度的日內(nèi)滾動(dòng)階段調(diào)度，得到當(dāng)前時(shí)刻的可中斷負(fù)荷和當(dāng) 前時(shí)刻直接控制負(fù)荷。
[0009] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述售電公司日前運(yùn)行收入最大的優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)為：
[0011] 式中：Cda為售電公司日前運(yùn)行收入；ATda為日前階段優(yōu)化調(diào)度時(shí)間間隔；T為調(diào) 度周期；為次日t時(shí)段的售電電價(jià)；為次日t時(shí)段的售電量；為次日t時(shí)段的市 場(chǎng)購(gòu)電電價(jià)；為為次日t時(shí)段的市場(chǎng)購(gòu)電電量；xg4為次日t時(shí)段第k組負(fù)荷是否被控制 的決策變量，1表示控制，〇表示沒有控制；為次日t時(shí)段第k組被控制負(fù)荷獲得的補(bǔ)償； mcff為次日t時(shí)段第k組被控負(fù)荷的負(fù)荷削減量；^ 1為次日第i個(gè)可中斷負(fù)荷在t時(shí) 段削減負(fù)荷獲得的補(bǔ)償；雙？為次日第i個(gè)可中斷負(fù)荷在t時(shí)段的負(fù)荷削減量；
[0012] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述日前可中斷負(fù)荷約束為：
[0013] IEmm <ILff<IEmax
[0014] 式中：花。分別為第i類可中斷負(fù)荷用戶中斷負(fù)荷的上、下限；
[0015] 所述日前最大控制次數(shù)約束為：
[0017] 式中：Nk為第k組直接控制負(fù)荷的最大允許控制次數(shù)；
[0018] 所述日前最大連續(xù)受控時(shí)間約束為：
[0019] SBAf* <J^k
[0020] 式中為第k組負(fù)荷在t時(shí)段的連續(xù)受控時(shí)間；r:/表示最大連續(xù)受控時(shí) 間；
[0021] 所述日前最小運(yùn)行時(shí)間約束為：
[0022] SDA；n* >TZf
[0023] 式中：為第k組負(fù)荷在t時(shí)段的連續(xù)非受控時(shí)間；:Cs'為第k組負(fù)荷最小 連續(xù)運(yùn)行時(shí)間；
[0024] 所述日前售電公司功率平衡約束為：
[0026] 式中：MMf為日前t時(shí)段內(nèi)的反彈負(fù)荷；
[0027] 所述日前市場(chǎng)購(gòu)電約束為：
[0028] pbDt<pr
[0029]式中：為配電公司在日前市場(chǎng)的購(gòu)電上限。
[0030] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述日前售電公司功率平衡約束中日前t時(shí)段內(nèi)的反 彈負(fù)荷由下式得到：
[0032] 式中：為第k組負(fù)荷在t-1時(shí)段的負(fù)荷控制量；為第k組負(fù)荷在 t_2時(shí)段的負(fù)荷控制量；為第k組負(fù)荷在t-3時(shí)段的負(fù)荷控制量；
[0033] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述步驟2)中售電公司日內(nèi)剩余時(shí)段運(yùn)行收入最大的 優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)為：
[0035] 式中：CR為售電公司日內(nèi)運(yùn)行收入；ATrS日內(nèi)滾動(dòng)階段優(yōu)化調(diào)度時(shí)間間隔；T。為 進(jìn)行日內(nèi)滾動(dòng)階段調(diào)度開始的時(shí)段；於f,為日內(nèi)t時(shí)段的售電電價(jià)；為日內(nèi)t時(shí)段的售電 量；At為日內(nèi)t時(shí)段的市場(chǎng)購(gòu)電電價(jià)；為日內(nèi)t時(shí)段的市場(chǎng)購(gòu)電電量；為日內(nèi)t時(shí) 段第k組負(fù)荷是否被控制的0-1決策變量；為日內(nèi)t時(shí)段第k組被控制負(fù)荷獲得的補(bǔ)償； 為日內(nèi)t時(shí)段第k組被控負(fù)荷的負(fù)荷削減量為日內(nèi)第i個(gè)可中斷負(fù)荷在t時(shí)段 削減負(fù)荷獲得的補(bǔ)償；為日內(nèi)第i個(gè)可中斷負(fù)荷在t時(shí)段的負(fù)荷削減量；
[0036] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述日內(nèi)可中斷負(fù)荷約束為：
[0037]IEmmSId
[0038] 所述日內(nèi)最大控制次數(shù)約束為：
[0040] 式中：\ t為日內(nèi)t時(shí)段第k組直接控制負(fù)荷的剩余最大允許控制次數(shù)；
[0041] 所述日內(nèi)最大連續(xù)受控時(shí)間約束為：
[0042] SRf'1 <T：l*
[0043] 式中為日內(nèi)第k組負(fù)荷在t時(shí)段的連續(xù)受控時(shí)間；:C='表示日內(nèi)第k組負(fù) 荷在t時(shí)段的剩余最大連續(xù)受控時(shí)間；
[0044] 所述日內(nèi)最小運(yùn)行時(shí)間約束為：
[0045] SR^t >T=
[0046] 式中：為日內(nèi)第k組負(fù)荷在t時(shí)段的連續(xù)非受控時(shí)間；表示日內(nèi)第k組 負(fù)荷在t時(shí)段的剩余最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間；
[0047] 所述日內(nèi)售電公司功率平衡約束為：
[0049] 式中：/^廣;為日內(nèi)t時(shí)段內(nèi)的反彈負(fù)荷；
[0050] 所述日內(nèi)市場(chǎng)購(gòu)電約束為：
[0051]if, < pr〇
[0052] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述日前售電公司功率平衡約束中日內(nèi)t時(shí)段內(nèi)的反 彈負(fù)荷由下式得到：
[0054] 式中：為日內(nèi)第k組負(fù)荷在t_l時(shí)段的負(fù)荷控制量；/MX；8,_2為日內(nèi)第k組 負(fù)荷在t-2時(shí)段的負(fù)荷控制量；為日內(nèi)第k組負(fù)荷在t-3時(shí)段的負(fù)荷控制量。
[0055] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0056] 目前的售電公司運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)中，沒有將需求側(cè)管理中的直接控制負(fù)荷、可中斷 負(fù)荷納入售電公司的優(yōu)化調(diào)度中，只是將直接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷作為售電公司緊急情 況下為了保障系統(tǒng)安全的一種應(yīng)急手段，即在供電量不足的情況下被迫削減一部分負(fù)荷， 經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)，既不能充分發(fā)揮直接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷的削峰作用，也不能調(diào)動(dòng)負(fù)荷用戶 參與售電公司運(yùn)行的積極性，此外，目前的技術(shù)只涉及到直接控制負(fù)荷和可中斷負(fù)荷一個(gè) 階段的調(diào)度，具有較大的不確定性和誤差，會(huì)對(duì)售電公司的調(diào)度差生不利影響。而本發(fā)明提 出的技術(shù)方案將直接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷納入售電公司的優(yōu)化調(diào)度中，通過(guò)售電公司對(duì) 直接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷的合理調(diào)度，確定直接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷的負(fù)荷削減量與削 減時(shí)間，有效地降低了售電公司在電價(jià)高峰時(shí)段的用電量，從而減少了售電公司的運(yùn)行成 本，也使得參與售電公司調(diào)度的直接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷用戶獲得了一定的補(bǔ)償，有利于 調(diào)動(dòng)他們的積極性。此外，本發(fā)明提供的技術(shù)方案結(jié)合直接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷和售電公 司運(yùn)行的實(shí)際，從日前、日內(nèi)兩個(gè)階段進(jìn)行調(diào)度，通過(guò)日內(nèi)滾動(dòng)階段調(diào)度對(duì)日前階段調(diào)度的 修正，動(dòng)態(tài)調(diào)整直接控制負(fù)荷、可中斷負(fù)荷的負(fù)荷削減量，使其能夠降低售電公司內(nèi)一般負(fù) 荷的不確定性，逐步逼近售電公司運(yùn)行的實(shí)際情況。
【附圖說(shuō)明】
[0057] 圖1為本發(fā)明技術(shù)方案提供的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行深入地詳細(xì)說(shuō)明。
[0059] 本發(fā)明的含可調(diào)負(fù)荷的售電公司兩階段優(yōu)化調(diào)度方法，包括下述步驟：
[0060] 步驟1)以售電公司日前運(yùn)行收入最大為優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)，以日前可中斷負(fù)荷約束、 日前最大控制次數(shù)約束、日前最大連續(xù)受控時(shí)間約束、日前最小運(yùn)行時(shí)間約束、日前售電公 司功率平衡約束、日前市場(chǎng)購(gòu)電約束為約束條件，對(duì)可中斷負(fù)荷、直接負(fù)荷控制進(jìn)行日前階 段優(yōu)化調(diào)度，確定日前可中斷負(fù)荷、日前直接控制負(fù)荷的調(diào)度量；
[0061] 步驟2)以售電公司日內(nèi)剩余時(shí)段運(yùn)行收入最大為優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)，以日內(nèi)可中斷 負(fù)荷約束、日內(nèi)最大控制次數(shù)約束、日內(nèi)最大連續(xù)受控時(shí)間約束、日內(nèi)最小運(yùn)行時(shí)間約束、 日內(nèi)售電公司功率平衡約束、日內(nèi)市場(chǎng)購(gòu)電約束為約束條件，對(duì)步驟1)確定的可中斷負(fù) 荷、直接控制負(fù)荷進(jìn)行小時(shí)間尺度的日內(nèi)滾動(dòng)階段調(diào)度，得到當(dāng)前時(shí)刻的可中斷負(fù)荷和當(dāng) 前時(shí)刻直接控制負(fù)荷。
[0062] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述售電公司日前運(yùn)行收入最大的優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)為：
[0064] 式中：Cda為售電公司日前運(yùn)行收入；ATda為日前階段優(yōu)化調(diào)度時(shí)間間隔；T為調(diào) 度周期；為次日t時(shí)段的售電電價(jià)；為次日t時(shí)段的售電量；pf/為次日t時(shí)段的 市場(chǎng)購(gòu)