基于分时电价的孤岛微电网需求响应经济调度方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110046780A(43)申请公布日2019.07.23(21)申请号201811368562.6(51)Int.Cl.(22)申请日2018.11.16G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)(71)申请人国网浙江平阳县供电有限责任公司地址325401浙江省温州市平阳县鳌江镇昆鳌大道1155号申请人国网浙江省电力有限公司温州供电公司重庆大学(72)发明人戴瑞海林厚飞金建新黄益宏林启待施亦治章雷其廖玥熙李强陈民铀(74)专利代理机构杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙)33217代理人项军权利要求书3页说明书10页附图4页(54)发明名称基于分时电价的孤岛微电网需求响应经济调度方法及系统(57)摘要本发明公开了基于分时电价的孤岛微电网需求响应经济调度方法，根据发电侧经济调度模型，在约束条件下推导出可控微型燃气轮机的理论最优输出公式；建立需求响应模型，构建含用电效用和用电成本的负荷侧效益目标函数，以及约束条件；根据需求响应模型，结合分时电价机制，计算出负载的最优接入量和微型燃气轮机最优输出量，调整可调负载和微型燃气轮机的输出量。系统包括有：微型燃气轮机的输出单元、需求响应模型单元和微电网的经济优化调度单元。优点是：基于分时电价优化可调负载的接入量，实现用户侧收益最大化；另外，调整微型燃气轮机的出力，使其微增率相等，实现孤岛微电网总的发电成本最小化；在优化过程中，能保证系统功率平衡。CN110046780ACN110046780A权利要求书1/3页1.基于分时电价的孤岛微电网需求响应经济调度方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：根据发电侧经济调度模型，在约束条件下推导出可控微型燃气轮机的理论最优输出公式；S2：建立需求响应模型，构建含用电效用和用电成本的负荷侧效益目标函数，以及约束条件；S3：根据需求响应模型，结合分时电价机制，计算出负载的最优接入量和微型燃气轮机最优输出量，调整可调负载的接入量和微型燃气轮机的输出量，实现孤岛微电网的经济优化调度。2.如权利要求1所述的基于分时电价的孤岛微电网需求响应经济调度方法，其特征在于：所述步骤S1在约束条件下，微型燃气轮机的最优输出具体为：S11：假设微电网中有m个微型燃气轮机，其中m为微型燃气轮机的个数，第i个微型燃气轮机的发电成本函数为Fi,mt(pi,mt)，则经济调度问题表示为所有微型燃气轮机发电成本之和最小，即：等式约束条件：∑pi,mt(t)+∑pj,res(t)+pess(t)＝∑lk(t)；不等式约束条件：其中，pi,mt是微型燃气轮机i在t时刻的输出；pj,res表示第j个可再生能源发电在t时刻的输出；pess表示储能电源在t时刻的输出；lk(t)为第k个负载在t时刻的负载接入量，满足和分别为微型燃气轮机i的最小和最大输出；Fi,mt(pi,mt)是微型燃气轮机i的发电成本函数；S12：第i个微型燃气轮机的成本函数Fi,mt(pi,mt)可以表示为其有功输出的二次凸函数，其中ai,mt＞0，bi,mt＞0，ci,mt＞0均为发电机i的成本参数；S13：作如下简化处理，假设和那么，成本函数重新表示为：S14：对第i个微型燃气轮机的成本函数Fi,mt(pi,mt)求一次偏导数，得出其增量成本表达式为：S15：根据等微增率准则，当所有微型燃气轮机的增量成本相等时，此时发电总成本达2CN110046780A权利要求书2/3页到最小，即此时微型燃气轮机的输出为其理论最优输出。3.如权利要求2所述的基于分时电价的孤岛微电网需求响应经济调度方法，其特征在于：若所述步骤S1中约束条件为不包含不等式的约束条件，则有：S16：若最优增量成本为λ*，则微型燃气轮机的理论最优输出为：4.如权利要求2所述的基于分时电价的孤岛微电网需求响应经济调度方法，其特征在于：若所述步骤S1中约束条件为包含不等式的约束条件，则有：S17：对于不满足不等式条件的微型燃气轮机输出，将其输出值设为此微型燃气轮机的最大输出或最小输出；对于满足不等式条件的微型燃气轮机，其理论最优增量成本为：其中，ΩP为所有不满足不等式条件微型燃气轮机的集合；因此，在包含不等式约束的约束条件下，微型燃气轮机的理论最优输出为：5.如权利要求1所述的基于分时电价的孤岛微电网需求响应经济调度方法，其特征在于：所述步骤S2中需求响应模型中，用户侧负载包含可调负载和不可调负载两类。6.如权利要求1所述的基于分时电价的孤岛微电网需求响应经济调度方法，其特征在于：所述步骤S2中用户侧用电费用函数建立如下：S21：根据分时电价机制，用户侧在t时刻的用电费用可表示如下，fl其中cf(t)表示t时刻的分时电价，li(t)表示可调负载i在t时刻的负载