模型自适应的电力负荷管理控制方法、装置、设备和介质与流程

本发明涉及电力调控，尤其涉及一种模型自适应的电力负荷管理控制方法、装置、设备和介质。

背景技术：

1、当前，全球能源发展的主要趋势是趋向“绿色低碳”和“节能环保”，为了使电力系统能够更好地应对大规模引入可再生能源，更好地履行电力安全保供工作的使命。新型电力负荷管理系统的建设，对于提高电力系统的灵活性和源网负荷三者之间的互动能力，促进新能源的有效融入，以及实现用户能源消费和碳排放的精确高效管理，都有着重要的意义，进而为实现目标提供了至关重要的支持。

2、新型电力负荷管理系统是一种用于监测、控制和优化电力负荷系统的系统，以实现电力系统的高效运行、资源的合理分配。当前的负荷建模对电力负荷系统的分析、规划和控制至关重要。电力负荷建模的不确定性和困难来自于大量不同的负荷组成成分，时间变化和天气相关的组成，以及缺乏测量和详细的负荷信息，导致对于电力负荷的总值和均值难以准确预估。

3、另外，传统的静态电力负荷模型未考虑系统运行点的变化，对负荷模型中频率响应参数的影响，导致在系统运行点发生变化后，静态负荷模型的有功功率与实际功率变化趋势存在差异，负荷模型的准确性降低，导致电力负荷在运行过程中存在一定的风险，容易发生故障。

技术实现思路

1、发明目的：本发明提供一种模型自适应的电力负荷管理控制方法、装置、设备和介质，旨在解决现有技术中在电力负荷管理控制过程中存在的技术问题，其一是由于电力负荷中存在大量不同的负荷组成成分，导致对于电力负荷的总值和均值难以准确估算；其二是静态负荷模型中的频率响应参数，与电力负荷系统运行过程中的电网频率之间没有关联，因此，在频率发生跌落的场景下，负荷模型的有功功率与实际功率变化趋势存在差异，导致电力负荷在运行过程中存在一定的风险，容易发生故障。

2、技术方案：本发明一种模型自适应的电力负荷管理控制方法，包括：对电力负荷用户进行抽样，获得抽样用户的电力负荷抽样均值，估算电力负荷用户的电力负荷总体均值和电力负荷总值；计算估算得到的电力负荷总体均值和电力负荷总值的置信度水平，若达到标准置信度水平，将估算得到的电力负荷总体均值和电力负荷总值作为当前电力负荷的电力负荷总体均值和电力负荷总值；引用电力负荷总体均值和电力负荷总值，建立静态电力负荷模型，并对静态电力负荷模型中的参数进行对数变换，获得频率偏移应对电力负荷模型；计算频率偏移应对电力负荷模型中的有功功率初始值；使用频率发生跌落的场景下的频率，对频率响应参数进行改进，获得改进频率响应参数；使用改进频率响应参数，替代静态电力负荷模型中的频率响应参数，获得频率自适应电力负荷模型，向频率自适应电力负荷模型中输入有功功率初始值、电网电压和电网频率，计算得到电力负荷的自适应有功功率，按照自适应有功功率的大小，电网向电力负荷提供有功功率。

3、具体的，采用如下公式估算电力负荷总值b：

4、

5、其中，n表示电力负荷用户的总数，m表示电力负荷用户的抽样数量，xi表示抽样中的第i个电力负荷用户的负荷值；

6、采用如下公式估算电力负荷总体均值a：

7、

8、具体的，采用如下公式计算置信度水平：

9、

10、其中，函数l表示置信度水平计算公式，函数l括号内的不等式成立时，表明估算得到的电力负荷总体均值和电力负荷总值，分别落在对应的可接受范围内的概率为α，达到标准置信度水平；b表示电力负荷抽样总值，μ和μa分别表示预设的电力负荷总体的标准差和电力负荷抽样均值的正态分布概率。

11、具体的，所述频率偏移应对电力负荷模型如下：

12、ln p＝ln p0+x ln v+ylnf，

13、其中，p表示为运行电力负荷而提供的有功功率，p0表示电力负荷的有功功率初始值，x和y分别表示电压响应参数和频率响应参数，v和f分别表示为运行电力负荷而提供的电网电压和对应的电网频率。

14、具体的，利用历史有功功率、历史电网电压和历史电网频率，拟合得到历史电压响应参数和历史频率响应参数，并作为模型中的电压响应参数和频率响应参数，计算得到有功功率初始值。

15、具体的，电力负荷系统正常运行状态下进行采样，利用采样点的有功功率、电网电压和对应的电网频率，通过遗传算法进行参数辨识，确定最高适应度的电压响应参数和频率响应参数，作为模型中的电压响应参数和频率响应参数。

16、具体的，建立如下电压响应参数和频率响应参数与功率的关系函数s：

17、s＝ln p0+x ln v+ylnf；

18、随机产生符合种群数量的多组电压响应参数x和频率响应参数y，通过每组响应参数和关系函数s计算多个有功功率，形成种群；

19、设定最大进化代数采用遗传算法对种群进行进化，得到最大进化代种群，评估最大进化代种群中的个体的适应度，选择适应度最优的个体和对应的参数，作为最高适应度的电压响应参数和频率响应参数。

20、具体的，采用如下公式计算改进频率响应参数yad：

21、

22、其中，δf表示预设的单位频率偏差，d表示单位频率偏差个数。

23、具体的，获得如下频率自适应电力负荷模型：

24、

25、本发明还提供一种模型自适应的电力负荷管理控制装置，包括：抽样估算单元、置信度计算单元、负荷模型建立单元、计算单元、参数改进单元和控制单元，其中：所述抽样估算单元，用于对电力负荷用户进行抽样，获得抽样用户的电力负荷抽样均值，估算电力负荷用户的电力负荷总体均值和电力负荷总值；所述置信度计算单元，用于计算估算得到的电力负荷总体均值和电力负荷总值的置信度水平，若达到标准置信度水平，将估算得到的电力负荷总体均值和电力负荷总值作为当前电力负荷的电力负荷总体均值和电力负荷总值；所述负荷模型建立单元，用于引用电力负荷总体均值和电力负荷总值，建立静态电力负荷模型，并对静态电力负荷模型中的参数进行对数变换，获得频率偏移应对电力负荷模型；所述计算单元，用于计算频率偏移应对电力负荷模型中的有功功率初始值；所述参数改进单元，用于使用频率发生跌落的场景下的频率，对频率响应参数进行改进，获得改进频率响应参数；所述控制单元，用于使用改进频率响应参数，替代静态电力负荷模型中的频率响应参数，获得频率自适应电力负荷模型，向频率自适应电力负荷模型中输入有功功率初始值、电网电压和电网频率，计算得到电力负荷的自适应有功功率，按照自适应有功功率的大小，电网向电力负荷提供有功功率。

26、本发明还提供一种电子设备，包括存储器以及处理器，在所述存储器中存储有可被所述处理器执行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，执行本发明提供的任一项模型自适应的电力负荷管理控制方法。

27、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明提供的任一项模型自适应的电力负荷管理控制方法的步骤。

28、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：采用点估计和区间估计的方法，对整体电力负荷用户进行精细化负荷数据的估算，准确估算电力负荷总体均值和电力负荷总值；将频率响应参数与电网频率进行关联，提升负荷模型输出结果的准确性，避免电力负荷运行过程中的风险。