一种园区并网微电网主动支撑的调度方法和系统与流程

本发明涉及电力调度，特别是涉及一种园区并网微电网主动支撑的调度方法和系统。

背景技术：

1、新型电力系统下，电网“三高”特性引起的供需平衡与系统稳定问题日趋严重，因此亟需挖掘负荷侧灵活调节能力，唤醒源网荷储协同互动效能。然而现有的园区微电网多数以就地优化或平衡为出发点，尚未将微电网作为负荷侧的“微电源”充分发挥灵活调节的特性，也未充分考虑源荷随机波动性对上级电网造成的不确定性，难以实现微电网主动支撑。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种园区并网微电网主动支撑的调度方法和系统，通过优化微电网中资源运行以及反馈调节柔性负荷和储能的响应以弥补微电网净出力偏差，达到提高微电网主动支撑性能的技术效果。

2、第一方面，本发明提供了一种园区并网微电网主动支撑的调度方法，所述方法包括：

3、根据园区并网微电网的能源分布和运行成本，建立日前调度模型，并对所述日前调度模型进行求解，得到园区并网微电网的日前申报净出力曲线；

4、根据所述日前申报净出力曲线，计算日前市场收益，根据园区并网微电网的实时净出力曲线和所述日前申报净出力曲线，计算偏差考核成本，并根据园区并网微电网的储能调用成本和柔性负荷调用成本，计算额外调用成本；

5、根据所述日前市场收益、所述偏差考核成本和所述额外调用成本，建立日内调度模型，并对所述日内调度模型进行求解，得到园区并网微电网的最优调度策略；

6、根据最优调度策略，生成调度控制信号，对园区并网微电网内的目标终端进行调度控制，所述目标终端包括可中断负荷终端和储能负荷终端，所述调度控制信号包括功率控制信号。

7、进一步地，所述根据园区并网微电网的能源分布和运行成本，建立日前调度模型的步骤包括：

8、根据园区并网微电网的分布式能源的运行成本和电力负荷的调度成本，计算日前运行成本；

9、以最小化所述日前运行成本为第一目标函数，以园区并网微电网的功率约束、时间约束和成本约束为第一约束条件，建立日前调度模型。

10、进一步地，所述根据所述日前申报净出力曲线，计算日前市场收益，根据园区并网微电网的实时净出力曲线和所述日前申报净出力曲线，计算偏差考核成本的步骤包括：

11、根据所述日前申报净出力曲线，确定日前优化联络线功率，并将所述日前优化联络线功率作为日前净出力；

12、将所述日前净出力与净出力基准电价相乘，得到日前市场收益；

13、根据园区并网微电网的实时净出力曲线，确定实时净出力；

14、将所述实时净出力与所述日前净出力相比较，根据比较结果，选取对应的偏差考核成本函数，得到偏差考核成本。

15、进一步地，所述并根据园区并网微电网的储能调用成本和柔性负荷调用成本，计算额外调用成本的步骤包括：

16、根据储能实时额外调用功率，计算储能调用折旧损耗，并将所述储能调用折旧损耗作为储能调用成本；

17、将所述储能调用成本和柔性负荷调用成本相加，得到额外调用成本。

18、进一步地，所述根据所述日前市场收益、所述偏差考核成本和所述额外调用成本，建立日内调度模型的步骤包括：

19、根据所述日前市场收益、所述偏差考核成本和所述额外调用成本，计算实际日内市场收益；

20、以最大化所述实际日内市场收益为第二目标函数，以储能充放电约束和柔性负荷调节约束为第二约束条件，建立日内调度模型。

21、进一步地，所述运行成本包括生产负荷拟合运行成本、微电网运行成本、分布式新能源弃电成本和储能成本，所述调度成本包括柔性负荷调用成本；

22、所述功率约束包括节点功率均衡约束和联络线传输功率约束；

23、所述时间约束包括并网时间约束和离网时间约束；

24、所述成本约束包括并网成本约束和离网成本约束；

25、其中，采用如下公式表示所述第一目标函数：

26、

27、式中，cg表示生产负荷拟合运行成本，sug表示微电网运行成本，cw表示分布式新能源弃电成本，ce表示储能成本，cdr表示柔性负荷调用成本；

28、采用如下公式表示所述节点功率均衡约束：

29、

30、式中，pess,t表示第t时段的储能功率，pwew,t表示分布式新能源日前预测第t时段的功率曲线，pcur,t表示分布式新能源在第t时段的弃电功率，pll,t表示第t时段的联络线功率，g表示生产线总量，pi,t表示第i条生产线在第t时段的负荷功率，ptcut表示可中断负荷在第t时段的削减量，utcut表示第t时段的负荷状态，ptsh表示可平移负荷在第t时段的负荷功率，ush表示可平移负荷的状态；

31、采用如下公式表示所述联络线传输功率约束：

32、

33、式中，pllmax表示联络线的最大传输功率容量；

34、

35、式中，xbon,(t-1)表示微电网在第t-1时段的入网时间，ton表示微电网的入网时限约束，ib(t-1)和ibt分别表示微电网在第t-1时段和第t时段的工作状态；

36、采用如下公式表示所述离网时间约束：

37、

38、式中，xboff,(t-1)表示微电网在第t-1时段的离网时间，toff表示微电网的离网时限约束；

39、采用如下公式表示所述并网成本约束：

40、

41、式中，sut表示微电网在第t时段的并网成本，su表示微电网的单位并网成本；

42、采用如下公式表示所述离网成本约束：

43、

44、式中，sdt表示微电网在第t时段的离网成本，sd表示微电网的单位离网成本。

45、进一步地，采用如下公式表示所述日前市场收益：

46、

47、式中，price表示预先设计的并网微电网净出力的基准电价，pll,t表示第t时段的联络线功率，t表示时段总数；

48、采用如下公式表示所述偏差考核成本：

49、

50、式中，t表示时段总数，pll,t表示第t时段的联络线功率，plr,t表示第t时段的实时净出力，c1和c2均表示当日偏差考核评价值。

51、进一步地，采用如下公式表示所述储能调用成本：

52、

53、式中，θ表示单位功率折旧损耗成本，t表示时段总数，press,t表示第t时段的储能实时调用功率，pess,t表示第t时段的储能功率；

54、采用如下公式表示所述额外调用成本：

55、

56、式中，cdr表示柔性负荷调用成本。

57、进一步地，采用如下公式表示所述第二目标函数：

58、

59、式中，rda表示日前市场收益，rda_ass表示偏差考核成本，rda_c表示额外调用成本；

60、采用如下公式表示所述储能充放电约束：

61、

62、式中，pd表示储能放电功率，pd_min和pd_max分别表示储能放电功率最小值和储能放电功率最大值，pc表示储能充电功率，pc_min和pc_max分别表示储能充电功率最小值和储能充电功率最大值，soc表示储能荷电状态，socmin和socmax分别表示储能荷电状态最小值和储能荷电状态最大值；

63、采用如下公式表示所述柔性负荷调节约束：

64、

65、式中，cdr表示柔性负荷调用成本，ccut,min和ccut,max分别表示可中断负荷调用成本最小值和可中断负荷调用成本最大值，csh,min和csh,max分别表示可平移负荷调用成本最小值和可平移负荷调用成本最大值。

66、第二方面，本发明提供了一种园区并网微电网主动支撑的调度系统，所述系统应用于如上所述的调度方法，包括：

67、出力曲线计算模块，用于根据园区并网微电网的能源分布和运行成本，建立日前调度模型，并对所述日前调度模型进行求解，得到园区并网微电网的日前申报净出力曲线；

68、调用成本计算模块，用于根据园区并网微电网的实时曲线和所述日前申报净出力曲线，计算偏差考核成本，并根据园区并网微电网的储能调用成本和柔性负荷调用成本，计算额外调用成本；

69、最优调度计算模块，用于根据园区并网微电网的日前市场收益、所述偏差考核成本和所述额外调用成本，建立日内调度模型，并对所述日内调度模型进行求解，得到园区并网微电网的最优调度策略；

70、调度控制模块，用于根据最优调度策略，生成调度控制信号，对园区并网微电网内的目标终端进行调度控制，所述目标终端包括可中断负荷终端和储能负荷终端，所述调度控制信号包括功率控制信号。

71、本发明提供了一种园区并网微电网主动支撑的调度方法和系统。本发明将含规模化分布式电源的并网微电网作为一种负荷侧的“微电源”，能够参与电网实际运行与市场收益，通过日前经济调度，形成考虑微电网内部发用电、弃电与调节成本的最优经济曲线，实现了微电网日前净出力曲线的最优申报与日内的精准跟踪。同时本发明还综合了偏差考核成本与调用成本，通过柔性负荷与储能的额外调节弥补了由于微电网中分布式电源与负荷存在的波动性而导致微电网净出力实时响应与日前曲线之间的偏差，实现微电网日内出力对日前申报的精准跟踪，有效提升了微电网主动支撑的精准度与持续性。