有效
分布式光伏系统中源网荷储的互动运行方法和装置
杜维柱、白恺、陈璨、孙贝贝、吴林林、薛一鸣、刘迪、王开让、马原、邵尹池、王枭枭、赵一名
国网冀北电力有限公司电力科学研究院
摘要
本发明提供了一种分布式光伏系统中源网荷储的互动运行方法和装置,方法包括:将一个自然日划分为多个时段;对当前时段判断是否会出现光伏返送,或当前时段不存在光伏返送时判断下一时段是否会出现光伏返送;若当前时段出现光伏返送,或当前时段不存在光伏返送但下一时段出现光伏返送,则进行源网荷储互动需求响应以得到当前时段的负荷用电策略;若当前时段及下一时段均不存在光伏返送,则进行配电网无功电压优化控制,进而得到当前时段的负荷用电策略;将下一时段作为当前时段重复执行上述步骤依次获得各个时段的负荷用电策略以确定全天负荷用电方案。本申请显著提高了分布式光伏消纳率,又兼顾了配电网侧与用户侧的利益,提升了用户体验。
1.一种分布式光伏系统中源网荷储的互动运行方法,其特征在于,所述方法包括:S1、将一个自然日划分为多个时段;S2、对当前时段判断正常用电需求是否会出现光伏返送,或当前时段正常用电需求不存在光伏返送时判断下一时段是否会出现光伏返送;S3、若当前时段出现光伏返送,或当前时段不存在光伏返送但下一时段出现光伏返送,则进行源网荷储互动需求响应以得到当前时段的负荷用电策略;S4、若当前时段及下一时段均不存在光伏返送,则进行配电网无功电压优化控制,进而得到当前时段的负荷用电策略;S5、将下一时段作为当前时段重复执行步骤S2至S4依次获得各个时段的负荷用电策略以确定全天负荷用电方案;所述进行源网荷储互动需求响应以得到当前时段的负荷用电策略包括:在当前时段对配电网动态极限承载能力进行评估得到评估结果,基于所述评估结果确定售电合作商与负荷聚合商博弈模型的边界条件,根据所述博弈模型进行电量交易博弈以确定电量需求响应方案,以所述电量需求响应方案为目标,基于有功及无功协调控制模型获得有功及无功控制方案进而得到当前时段的负荷用电策略;所述在当前时段对配电网动态极限承载能力进行评估得到评估结果包括:在满足用户基本需求的前提下对配电网内各类柔性负荷进行可调节潜力评估得到可调节潜力的调节范围;确定配电网内储能的调节范围;根据所述可调节潜力的调节范围及储能的调节范围,以配电网实际结构和潮流、运行安全为约束,评估得到配电网各节点可承载的最大功率值和最小功率值。
2.如权利要求1所述的分布式光伏系统中源网荷储的互动运行方法,其特征在于,当前时段正常用电需求不存在光伏返送时判断下一时段是否会出现光伏返送包括:当前时段正常用电需求不存在光伏返送时,则以所有负荷正常用电量为基础,预测下一时段维持所有负荷原始设定状态需要的功率,判断下一时段是否出现光伏返送。
3.如权利要求1所述的分布式光伏系统中源网荷储的互动运行方法,其特征在于,所述基于所述评估结果确定售电合作商与负荷聚合商博弈模型的边界条件包括:若当前时段出现光伏返送时:根据维持所有负荷原始设定状态时的用电需求、配电网动态极限承载能力和分布式光伏最大出力确定售电合作商与负荷聚合商进行需求响应博弈的边界条件P N,t 和 其中 P N,t 为由维持所有负荷原始设定状态需要的功率确定的需求响应博弈时的功率边界下限, 为由分布式光伏最大发电功率与配电网动态极限承载能力确定的需求响应博弈时的功率边界上限,P pv,max 为分布式光伏最大出力, 为配电网动态极限承载能力中的最大功率值;若当前时段未出现光伏返送但下一时段出现光伏返送时:根据维持所有负荷原始设定状态时的用电需求和配电网动态极限承载能力确定售电合作商与负荷聚合商进行需求响应博弈的边界条件p N,t 和 其中 P N,t 为由维持所有负荷原始设定状态需要的功率确定的需求响应博弈时的功率边界上限, 为由配电网动态极限承载能力确定的需求响应博弈时的功率边界下限, 为配电网动态极限承载能力中的最小功率值。
4.如权利要求3所述的分布式光伏系统中源网荷储的互动运行方法,其特征在于,所述博弈模型包括售电合作商博弈模型和负荷聚合商博弈模型,所述根据所述博弈模型进行电量交易博弈以确定电量需求响应方案包括:以所述边界条件为约束,根据售电合作商博弈模型及负荷聚合商博弈模型进行电量交易博弈,得到达到收益均衡的电量需求响应方案,所述电量需求响应方案包括电能交易量和电价。
5.如权利要求1所述的分布式光伏系统中源网荷储的互动运行方法,其特征在于,所述进行配电网无功电压优化控制包括:利用配电网无功电压优化模型对配电网自身可调节设备进行配电网无功电压优化控制。
6.一种分布式光伏系统中源网荷储的互动运行装置,其特征在于,所述装置包括:时段划分单元,用于将一个自然日划分为多个时段;第一判断单元,用于对当前时段判断正常用电需求是否会出现光伏返送;第二判断单元,用于在所述第一判断单元判断当前时段正常用电需求不存在光伏返送时,判断下一时段是否会出现光伏返送;需求响应单元,用于在当前时段出现光伏返送,或当前时段不存在光伏返送但下一时段出现光伏返送时,进行源网荷储互动需求响应以得到当前时段的负荷用电策略;无功优化单元,用于在当前时段及下一时段均不存在光伏返送时,进行配电网无功电压优化控制,进而得到当前时段的负荷用电策略;循环执行控制单元,用于控制所述判断单元、需求响应单元及无功优化单元依次获得各个时段的负荷用电策略以确定全天负荷用电方案;所述需求响应单元包括:极限承载评估模块,用于在当前时段对配电网动态极限承载能力进行评估得到评估结果;边界条件确定模块,用于基于所述评估结果确定售电合作商与负荷聚合商博弈模型的边界条件;电量需求博弈模块,用于根据所述博弈模型进行电量交易博弈以确定电量需求响应方案;用电策略确定模块,用于以所述电量需求响应方案为目标,基于有功及无功协调控制模型获得有功及无功控制方案进而得到当前时段的负荷用电策略;所述极限承载评估模块包括:柔性负荷评估子模块,用于在满足用户基本需求的前提下对配电网内各类柔性负荷进行可调节潜力评估得到可调节潜力的调节范围;储能评估模块,用于确定配电网内储能的调节范围;极限承载评估子模块,用于根据所述可调节潜力的调节范围及储能的调节范围,以配电网实际结构和潮流、运行安全为约束,评估得到配电网各节点可承载的最大功率值和最小功率值。
7.如权利要求6所述的分布式光伏系统中源网荷储的互动运行装置,其特征在于,所述第二判断单元具体用于:在所述第一判断单元判断当前时段正常用电需求不存在光伏返送时,以所有负荷正常用电量为基础,预测下一时段维持所有负荷原始设定状态需要的功率,判断下一时段是否出现光伏返送。
8.如权利要求6所述的分布式光伏系统中源网荷储的互动运行装置,其特征在于,所述边界条件确定模块具体用于:若当前时段出现光伏返送时:根据维持所有负荷原始设定状态时的用电需求、配电网动态极限承载能力和分布式光伏最大出力确定售电合作商与负荷聚合商进行需求响应博弈的边界条件P N,t 和 其中 p N,t 为由维持所有负荷原始设定状态需要的功率确定的需求响应博弈时的功率边界下限, 为由分布式光伏最大发电功率与配电网动态极限承载能力确定的需求响应博弈时的功率边界上限,p pv,max 为分布式光伏最大出力, 为配电网动态极限承载能力中的最大功率值;若当前时段未出现光伏返送但下一时段出现光伏返送时:根据维持所有负荷原始设定状态时的用电需求和配电网动态极限承载能力确定售电合作商与负荷聚合商进行需求响应博弈的边界条件P N,t 和 其中 其中,P N,t 为由维持所有负荷原始设定状态需要的功率确定的需求响应博弈时的功率边界上限, 为由配电网动态极限承载能力确定的需求响应博弈时的功率边界下限, 为配电网动态极限承载能力中的最小功率值。
9.如权利要求8所述的分布式光伏系统中源网荷储的互动运行装置,其特征在于,所述博弈模型包括售电合作商博弈模型和负荷聚合商博弈模型,所述电量需求博弈模块具体用于:以所述边界条件为约束,根据售电合作商博弈模型及负荷聚合商博弈模型进行电量交易博弈,得到达到收益均衡的电量需求响应方案,所述电量需求响应方案包括电能交易量和电价。
10.如权利要求6所述的分布式光伏系统中源网荷储的互动运行装置,其特征在于,所述无功优化单元具体用于:利用配电网无功电压优化模型对配电网自身可调节设备进行配电网无功电压优化控制。
11.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
13.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。



