基于负荷聚合商模式的电网协同优化调度

在新能源在电网的渗透率增高以及柔性负荷作为调节手段出现的背景下,选取合适的调度模式,使得海量分布式的负荷资源参与电网调控,能够帮助实现削峰填谷、平滑负荷曲线等目标。基于负荷聚合商模式的协同控制结构,对包括电动汽车、空调负荷与储能设备的负荷资源进行聚合,建立了日前经济调度模型;在负荷聚合商的集群内部控制中,考虑设备的调度潜能,提出一种基于裕度指标的状态队列优先算法,实现部分负荷优先响应。最后,仿真算例得出了负荷聚合商参与电力系统的日前协同调度运行计划,验证了优化方法以及调控策略的可行性。     

可调节负荷资源参与电网调控的思考与技术实践

随着新能源规模的发展和电网特性的变化,传统调节资源的调度空间越来越小,亟须有效拓展电网调节资源,推动"源随荷动"传统模式向"源荷互动"协同模式转变。在未改变现有智能电网调度控制系统结构的前提下,提出了可调节负荷资源参与电网调控的技术架构和若干技术。可调节负荷资源通过聚合商运营平台汇聚后与调度端负荷调控平台对接,构建调控机构-聚合商-负荷资源三级业务体系,实现调控机构与聚合商的监视、控制和市场等数据的实时交互,支撑负荷资源通过功率连续调节参与全网调度优化。中国华北电网对北京地区有序充电桩和分布式储能集群开展了168 h闭环控制,验证了文中所提技术路线的可行性。该路线陆续支撑了多个可调节负荷聚合商参与华北调峰辅助服务市场。最后,对大规模可调节负荷资源参与电网调控须面对和解决的技术问题进行了思考和展望。     

电力柔性负荷调度研究综述

电力高峰负荷持续增长以及间歇式能源的迅猛发展对电力系统调节能力提出新的重大挑战,柔性负荷调度作为发电调度的补充,已成为国内外关注的热点。从柔性负荷参与电网调度运行的视角综述了近年来国内外在柔性负荷可调度潜力、调度模式、响应行为建模和调度架构等方面的研究成果,着重对比分析了不同调度模式和调度架构的适用场景和优缺点,从柔性负荷综合响应建模、多时间尺度互动交易模式、多时间尺度协调调度、集中分布式协调控制和互动效益评估5个方面探讨了柔性负荷调度领域需进一步研究的方向。并结合中国国情,提出了开展柔性负荷调度的建议设想。     

考虑多类型柔性负荷的日前优化调度技术

新能源大规模接入以及用电侧使能技术的发展使得柔性负荷调度技术成为调度自动化领域的研究热点。文中提出一种涵盖多种类型柔性负荷的日前优化调度技术,为实现源网荷三侧资源的协同调度提供了技术支撑。基于现有调度自动化系统,设计了考虑多类型柔性负荷的日前优化调度架构,依据用户侧负荷特性,将负荷进行分类,并建立考虑各类负荷的日前优化调度模型。最后基于省级电网断面数据,进行日前优化调度案例仿真,并依据仿真结果,分析了各类柔性负荷对电网运行的影响,验证了所提技术的有效性。     

可调负荷参与多级电网实时调控：关键技术与工程应用

随着可再生能源和新型用电负荷的快速发展,源-荷双侧不确定性逐步增加,给电网调峰调频带来了更大挑战。因此,亟需将可调负荷纳入实时调度范畴,提升电网运行平衡和调节能力。首先,分析了将可调负荷作为自动发电控制对象的可行性。然后,以电动汽车参与电网调频为应用场景,提出了可调负荷参与多级电网实时调控的系统架构。通过构建安全接入区、应用多元负荷调控终端等关键技术,实现了多级调度对可调负荷实时感知和秒级控制,将负荷参与电网调节的响应速度由分钟级提升至秒级。通过西南电网源网荷储多级协同调控示范工程实践,验证了所提技术路线的有效性和优越性。最后,针对大规模可调负荷常态化参与电网实时调控,提出了研究方向和发展建议。     

基于非合作博弈的居民负荷分层调度模型

为促进居民用户柔性负荷资源有效参与需求响应,可以利用负荷聚合商来聚合用户负荷资源参与电网调度。通过将居民用户的柔性负荷进行分类,建立电网公司、负荷聚合商和居民用户的分层调度模型。在日前投标环节,构建了以聚合商利润最大化为目标的日前投标博弈模型,利用非合作博弈思想对聚合商在日前投标市场进行分析,并给出了博弈纳什均衡解的存在性证明;在实时调度环节,聚合商以分类柔性负荷各自用电物理特性作为约束条件,以实时调度和日前投标量之间的偏差最小作为目标函数对用户分类柔性负荷进行实时调度,使得在不影响用户舒适度情况下提高聚合商的利润。算例仿真分析结果表明,所建立的分层调度模型可有效实现居民负荷的需求响应,并使得电网公司、负荷聚合商和用户三方均受益。     

考虑间歇性新能源的电源-负荷协同调度模型与策略

随着负荷峰谷差的增大和大规模间歇性新能源的接入,仅靠电源侧的调度可能无法满足系统的调峰要求,采用电源-负荷协同调度是可行的解决方法。从含风、水、火、气多类型能源的传统调度模型出发,建立了电源-负荷协同调度模型。模型考虑了可调度负荷的上下限约束和日停电电量约束,并采用内点法求解该模型。算例计算表明,电源-负荷协同调度方式可以有效地提高电网接纳新能源的能力。     

异构柔性负荷建模调控关键技术及发展方向研究

随着大量不同的需求侧柔性负荷广泛接入并参与电网调控,柔性负荷异构特性逐渐凸显,异构性的处理成为其实际调控应用的关键问题。该文针对柔性负荷资源类型、参数、属性等多种差异化特点,提出异构柔性负荷(简称异构负荷)概念和异构方式;然后结合电网多场景调控要求,对异构负荷建模及调控技术进行需求分析,提出以泛化模型和协同调控为主的异构负荷调控技术架构和实施框架;并进一步对其关键技术进行深入探讨,明确异构体系下柔性负荷调控技术难点及研究关键;最后,基于能源互联网和综合能源发展需求,分析了多能异构负荷调控技术延伸及拓展应用方向。     

集中式电网友好型负荷监控装置的设计

电网友好型负荷参与到电网的优化调度,可实现电力系统的调峰调频,有利于提高系统的运行效率。为了能够实现对电网友好型负荷的监测和调控,以集中式电网友好型负荷为研究对象,设计了一种集中式电网友好型柔性负荷监控装置。针对负荷"柔性"和监控"集中式"的特点,提出了装置的整体架构和功能实现,并给出了装置通信回路、存储回路、电源回路以及可靠性等设计,从而实现了集中式电网友好型负荷的深度监测和有效调控。     

基于柔性负荷可控裕度的多时间尺度调峰优化

如何引导海量分散分布的负荷侧资源参与电网调控运行成为电力系统面临的新挑战,然而目前对于海量异构负荷的协同控制方法尚缺少深入研究.文章提出了一种基于柔性负荷可控裕度的异构负荷集群控制方法.首先,对空调负荷、电动汽车充电负荷、分布式储能建立广义储能的聚合模型.其次,在聚合商-负荷设备层面,针对多类型负荷的异构特性,提出了一...     

计及用电满意度优先级划分的负荷聚合商调度策略研究

为实现大规模海量居民柔性负荷有序参与需求响应,可以利用负荷聚合商对居民柔性负荷进行聚合调度。为了降低负荷聚合商需求响应调度对居民用户的影响,首先,根据居民用户用能诉求对柔性负荷进行聚类;其次,构建用电满意度函数对各类柔性负荷进行调度优先级划分,并通过设置不同补偿价格来实现优先调度级别高的负荷;最后,以负荷聚合商收益最大为目标构建调度决策模型。仿真结果表明,所提方法可以有效降低电网负荷需求峰谷差,还可以降低需求响应对用户用电满意度的影响。     

柔性负荷控制及模型研究综述

随着可再生能源的大规模接入和城市中心高峰负荷逐年增长,系统平衡资源需求激增。在常规电源被大规模替代,发电侧调节能力受限的同时,柔性负荷在电网中占据比例逐渐上升,其响应快、经济性高等运行特性增加了电网的调控手段,对系统的调峰调频、平衡新能源波动以及提供辅助服务等方面有重要作用。重点关注柔性负荷的建模方法,对近年来国内外在柔性负荷的物理模型、响应模型和聚合模型等方面的研究成果进行了综述。并结合国内柔性负荷发展和研究情况,对柔性负荷的控制提出几点设想。     

电采暖聚合型虚拟电厂调峰经济优化调度方法

为发挥电采暖负荷灵活可调控性能,将电采暖负荷聚合成虚拟电厂,提出电采暖聚合型虚拟电厂调峰经济优化调度方法,为电采暖主动参与电网调峰提供解决方案。首先,分析建立电采暖聚合型虚拟电厂互动机制与管理架构;然后,建立考虑用能差异化需求的电采暖负荷需求响应模型;以虚拟电厂期望经济效益最大为目标,建立虚拟电厂经济优化调度模型。算例结果表明,所提方法可根据不同用户差异化需求经济合理地实现电采暖负荷主动参与电网运行调控,为规模化电采暖负荷参与电网调峰提供参考。     

基于代理技术的广域源-荷双层递阶协同优化调度模型

广域民用负荷参与需求响应目前已成为促进风电消纳的新途径,然而广域民用负荷的调节时序特性复杂,使其在电网层的优化调度中难以对广域民用负荷进行直接调度.为此,提出了一种基于代理技术的广域源-荷双层递阶协同优化调度模型.在负荷代理分区聚合广域民用负荷的基础上,上层(电网调度层)模型基于负荷代理内聚合负荷的简化调节能力,考虑负荷调节时序的不确定性,协同优化风电、常规电源和负荷代理的初始调度计划;下层(负荷代理层)模型考虑民用负荷个体的调节性能约束,以与负荷代理的初始调度计划偏差最小为目标,优化得到民用负荷个体的调度计划;在上、下层模型之间引入递阶协同优化环节,将下层模型的优化解反馈传递给上层模型,以修正风电场、常规电源的初始调度计划,形成最终广域源-荷调度方案.算例仿真结果验证了所提模型的有效性和优越性,表明所提模型能在保证优化效果的同时显著提升求解效率,为广域民用负荷直接参与电网优化调度提供一种切实可行的解决思路.     

面向多级电网调度运行的多业务培训仿真系统 (一)系统设计与实现

设计并搭建了一种融合调控专业多业务的全过程培训仿真系统,该系统可模拟培训过程中负荷曲线动态变化过程,且实现调度多业务协同培训仿真。通过获取生产系统真实数据及多业务协同运行,使得该培训仿真系统更为逼真地模拟电力系统调度运行环境。从系统的软硬件架构、负荷教案制作、多业务协同仿真等方面进行了阐述。所介绍的培训仿真系统已在实际电网调度中心得到应用,该系统的仿真数据与实际电网运行数据吻合,有效地支撑了电网调度运行人员培训和仿真工作需要。     

智能电网“源–荷”协同调度框架及实现

区别于传统发电调度,从柔性负荷响应建模、分层分级发用电协同调度和协同调度评估分析3个方面对"源–荷"协同调度系统进行详细讨论和阐述。介绍了协同调度系统的主要运行流程,设计了系统软件架构和硬件配置思路。在智能电网调控系统(D5000)上完成"源–荷"协同调度软件的研发,并在我国某省级电网得到示范应用。"源–荷"协同调度可显著提升间歇性新能源消纳能力、降低常规火电机组的日峰谷差和煤耗,并有助于降低电网调度的成本。     

负荷网络系统下基于状态空间协同的异质热控负荷集群管控

为了最大化调动同一区域变电站下有效电气连接的负荷资源，提出了考虑异质热控负荷集群联合控制的负荷网络系统架构。以相同电气连接的端侧负荷构成网络系统的物理感知层；受区域分散性和参数异质性限制，实际发生有效功率转移的负荷资源有限，引入边缘数据中心，解析异质热控负荷物理设备层级的共性，虚拟聚合同一区域变电站下物理分散的负荷，建立多负荷状态空间协同的联合控制模型；云端电网数据中心综合考量热控负荷可调节容量和工作状态，经过两次分配确定最佳任务参与组和每组任务量；以同质聚合组作为基本控制单元，开发边缘侧面向异质负荷集群的协同管控模型，发布统一控制指令，协调端侧负荷参与能源服务。最后以算例验证所提系统和异质热控负荷联合控制模型的有效性。     

计及人体舒适度和柔性负荷的综合能源协同优化调度

基于能源互联网框架,提出了一种计及人体舒适度和柔性负荷的综合能源协同优化调度方法。首先,从用户需求侧的角度研究能源使用特性,将柔性负荷分为可转移负荷、可削减负荷以及可转换负荷,分别建立数学模型,并分析其经济性;然后,根据建筑热物质特性,构建了建筑等效热阻模型,用于分析冷/热功率与人体舒适度之间的关系;最后,考虑人体舒适度和用户侧柔性负荷,以综合能源服务商运行收益最大为目标函数,得到了园区级综合能源协同优化调度结果,结果表明所提模型可提高经济性并促进新能源的就地消纳。     

支撑负荷侧资源柔性调控的新型电力负荷管理系统研究

随着新能源发电占比越来越高,源、荷两侧的随机性使电网供需平衡压力持续增大、成本持续上升,依托新型电力负荷管理系统挖掘、利用需求侧灵活调节资源显得十分重要,可有效推进电网调节模式从“源随荷动”向“源网荷储互动”转变。分析了新型电力负荷管理系统建设的重要意义、建设目标、主要内容;提出了负荷侧资源柔性调控的方式,对应站-线-变做到分层分区分组;阐释了智慧能源单元的硬件要求、软件架构和多功能负荷管理开关的研究现状;最后,结合实际应用场景及适应性,提出新型电力负荷管理系统的专业能力建设要求、支持政策需求、软硬件研究方向,为负荷侧资源柔性调控参与电网友好互动提供参考。     

计及多种柔性负荷的工业微电网经济运行*

工业微电网的自动控制技术促进了发电与柔性负荷协同调度.提出了一种具有多种柔性负荷的工业微电网经济运行模型,首先分别建立了柔性负荷的具体模型,然后以能耗最小为目标将其集成到优化模型中,最后以典型的工业微型智能电网为例论证模型的准确性和有效性.