本發(fā)明屬于低壓臺(tái)區(qū)控制，具體涉及一種低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著可再生能源的大量接入，其特性對(duì)低壓臺(tái)區(qū)的影響逐漸加大，也為配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)，各要素協(xié)調(diào)問(wèn)題愈發(fā)突出。此外，電動(dòng)汽車的大規(guī)模接入進(jìn)一步加劇了負(fù)荷峰谷差和三相不平衡度，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成挑戰(zhàn)。

2、同時(shí)，隨著能源轉(zhuǎn)型和“碳中和”目標(biāo)的推進(jìn)，優(yōu)化“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”多方資源、引導(dǎo)用戶參與需求側(cè)響應(yīng)已成為重要手段。目前，低壓臺(tái)區(qū)的主要調(diào)度策略是消納更多的新能源并且降低電力系統(tǒng)運(yùn)行成本。因此，如何有效協(xié)調(diào)調(diào)度低壓臺(tái)區(qū)的源荷儲(chǔ)充資源，成為亟需解決的問(wèn)題。

3、現(xiàn)有技術(shù)文件1(cn116934105a)公開(kāi)了一種考慮柔性資源接入的配電網(wǎng)靈活性評(píng)估方法和系統(tǒng)。其不足之處在于該方法主要側(cè)重于從電源側(cè)、配網(wǎng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)三個(gè)維度進(jìn)行靈活性評(píng)估，雖然較為全面，但可能忽略了其他潛在影響配電網(wǎng)靈活性的因素，如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)備老化程度等。

4、現(xiàn)有技術(shù)文件2(cn110580538b)公開(kāi)了一種電力系統(tǒng)備用需求的預(yù)測(cè)方法及裝置。其不足之處在于該發(fā)明主要通過(guò)數(shù)據(jù)分析和模型計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)備用需求，不涉及具體的控制策略。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化控制方法，通過(guò)綜合考慮光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充電負(fù)荷以及用戶用電需求，構(gòu)建優(yōu)化控制模型，實(shí)現(xiàn)源荷儲(chǔ)充資源的協(xié)調(diào)調(diào)度，消納更多的新能源并且降低電力系統(tǒng)運(yùn)行成本，提升低壓配電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、本發(fā)明第一方面提出了一種低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化控制方法，包括：

4、步驟1，獲取低壓臺(tái)區(qū)t時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)；

5、步驟2，根據(jù)步驟1獲取的低壓臺(tái)區(qū)t時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)低壓臺(tái)區(qū)t+1時(shí)刻的負(fù)荷波動(dòng)率，得到了源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)的負(fù)荷波動(dòng)率；

6、步驟3，根據(jù)步驟2得到的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)的負(fù)荷波動(dòng)率計(jì)算低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)狀態(tài)，得到低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)狀態(tài)；

7、步驟4，將步驟3得到的低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)狀態(tài)區(qū)分為不同的波動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)不同的波動(dòng)狀態(tài)構(gòu)建低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型，得到不同的波動(dòng)狀態(tài)構(gòu)建的低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型；

8、步驟5，求解步驟4得到的不同的波動(dòng)狀態(tài)構(gòu)建的低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型，獲取低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化控制。

9、優(yōu)選地，步驟1中，所述的低壓臺(tái)區(qū)的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)包括：新能源出力數(shù)據(jù)、用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能充電數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能放電數(shù)據(jù)、電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)和電動(dòng)汽車放電數(shù)據(jù)。

10、優(yōu)選地，步驟2中，所述的負(fù)荷波動(dòng)率為低壓臺(tái)區(qū)的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)在t+1時(shí)刻相對(duì)于t時(shí)刻的變化情況，以如下公式表示：

11、

12、其中，

13、表示波動(dòng)率，

14、pt表示t時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)情況，

15、p(t+1)表示t+1時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)情況。

16、優(yōu)選地，步驟3中，所述的低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)狀態(tài)以如下公式表示：

17、

18、其中，

19、pe表示t時(shí)刻新能源出力數(shù)據(jù)，

20、表示t時(shí)刻新能源出力數(shù)據(jù)的波動(dòng)率，

21、pi表示t時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充負(fù)荷數(shù)據(jù)集，pi＝{ps,pc-in,pc-out,pp-in,pp-out}，ps表示t時(shí)刻用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)、pc-in表示t時(shí)刻儲(chǔ)能充電數(shù)據(jù)、pc-out表示t時(shí)刻儲(chǔ)能放電數(shù)據(jù)、pp-in表示t時(shí)刻電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)、pp-out表示t時(shí)刻電動(dòng)汽車放電數(shù)據(jù)，

22、表示pi對(duì)應(yīng)的波動(dòng)率，表示用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)的波動(dòng)率，表示儲(chǔ)能充電數(shù)據(jù)，表示儲(chǔ)能放電數(shù)據(jù)的波動(dòng)率，表示電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)的波動(dòng)率，表示電動(dòng)汽車放電數(shù)據(jù)的波動(dòng)率。

23、優(yōu)選地，步驟4中，根據(jù)所述的低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)大小對(duì)不同的波動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分，當(dāng)所述的低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)大小大于給定閾值θ1時(shí)的波動(dòng)狀態(tài)，作為狀態(tài)一；當(dāng)所述的低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)大小小于給定閾值θ2時(shí)的波動(dòng)狀態(tài)，作為狀態(tài)二；當(dāng)所述的低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)大小大于給定閾值θ2且小于給定閾值θ1時(shí)的波動(dòng)狀態(tài)，作為狀態(tài)三。

24、優(yōu)選地，當(dāng)所述的波動(dòng)狀態(tài)為狀態(tài)一時(shí)，構(gòu)建以源荷儲(chǔ)充波動(dòng)最小為目標(biāo)的低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型，以如下公式表示：

25、

26、其中，

27、p′e為t+1時(shí)刻新能源出力數(shù)據(jù)，

28、p′h為t+1時(shí)刻火電出力數(shù)據(jù)，

29、為低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)狀態(tài)，

30、p′i表示t+1時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充負(fù)荷數(shù)據(jù)集，p′＝{p′s,p′c-in,p′c-out,p′p-in,p′p-out}，p′s表示t+1時(shí)刻用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)，pc-in表示t時(shí)刻儲(chǔ)能充電數(shù)據(jù)，p′c-in表示t+1時(shí)刻儲(chǔ)能充電數(shù)據(jù)，p′c-out表示t+1時(shí)刻儲(chǔ)能放電數(shù)據(jù)，p′p-in表示t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)，p′p-out表示t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車放電數(shù)據(jù)。

31、優(yōu)選地，當(dāng)所述的波動(dòng)狀態(tài)為狀態(tài)二時(shí)，構(gòu)建以源荷儲(chǔ)充波動(dòng)最小為目標(biāo)的低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型，以如下公式表示：

32、

33、其中，

34、p′為t+1時(shí)刻新能源出力數(shù)據(jù)，

35、p′h為t+1時(shí)刻火電出力數(shù)據(jù)，

36、為低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)狀態(tài)，

37、p′i表示t+1時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充負(fù)荷數(shù)據(jù)集，p′i＝{p′s,p′c-in,p′c-out,p′p-in,p′-out}，p′s表示t+1時(shí)刻用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)，p′c-in表示t+1時(shí)刻儲(chǔ)能充電數(shù)據(jù)，p′c-out表示t+1時(shí)刻儲(chǔ)能放電數(shù)據(jù)，p′p-in表示t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)，p′p-out表示t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車放電數(shù)據(jù)。

38、優(yōu)選地，當(dāng)所述的波動(dòng)狀態(tài)為狀態(tài)三時(shí)，獲取各類電能調(diào)節(jié)的單位成本數(shù)據(jù)，根據(jù)各類電能調(diào)節(jié)的單位成本數(shù)據(jù)構(gòu)建以源荷儲(chǔ)充總成本最小為目標(biāo)的低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型，各類電能調(diào)節(jié)的單位成本數(shù)據(jù)包括：對(duì)火力發(fā)電調(diào)節(jié)的單位成本ωh、儲(chǔ)能充電調(diào)節(jié)的單位成本ωc-in、儲(chǔ)能放電調(diào)節(jié)的單位成本ωc-out、電動(dòng)汽車充電調(diào)節(jié)的單位成本ωp-in和電動(dòng)汽車放電調(diào)節(jié)的單位成本ωp-out。

39、優(yōu)選地，當(dāng)所述的波動(dòng)狀態(tài)為狀態(tài)三時(shí)，構(gòu)建以源荷儲(chǔ)充總成本最小為目標(biāo)的低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型，以如下公式表示：

40、

41、其中，

42、p′e為t+1時(shí)刻新能源出力數(shù)據(jù)，

43、p′i表示t+1時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充負(fù)荷數(shù)據(jù)集，p′i＝{p′s,p′c-in,p′c-out,p′p-in,p′p-out}，p′s表示t+1時(shí)刻用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)，p′c-in表示t+1時(shí)刻儲(chǔ)能充電數(shù)據(jù)，p′c-out表示t+1時(shí)刻儲(chǔ)能放電數(shù)據(jù)，p′p-in表示t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)，p′p-out表示t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車放電數(shù)據(jù)，

44、為低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)狀態(tài)，

45、p表示t時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)，p＝{ph,pc-in,pc-out,pp-in,pp-out}，ph表示t時(shí)刻火電出力數(shù)據(jù)、pc-in表示t時(shí)刻儲(chǔ)能充電數(shù)據(jù)、pc-out表示t時(shí)刻儲(chǔ)能放電數(shù)據(jù)、pp-in表示t時(shí)刻電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)、pp-out表示t時(shí)刻電動(dòng)汽車放電數(shù)據(jù)，

46、p'表示t+1時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)，p′＝{p′h,p′c-in,p′c-out,p′p-in,p′p-out}，p′h表示t+1時(shí)刻火電出力數(shù)據(jù)，p′c-in表示t+1時(shí)刻儲(chǔ)能充電數(shù)據(jù)，p′c-out表示t+1時(shí)刻儲(chǔ)能放電數(shù)據(jù)，p′p-in表示t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)，p′p-out表示t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車放電數(shù)據(jù)，

47、ω表示各類電能調(diào)節(jié)的單位成本數(shù)據(jù)。

48、本發(fā)明第二方面提出一種低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化控制系統(tǒng)，用于運(yùn)行所述的一種低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化控制方法，包括：

49、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取低壓臺(tái)區(qū)的t時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)；

50、負(fù)荷波動(dòng)率獲取模塊，用于根據(jù)低壓臺(tái)區(qū)的t時(shí)刻的源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)低壓臺(tái)區(qū)t+1時(shí)刻的負(fù)荷波動(dòng)率，得到了源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)的負(fù)荷波動(dòng)率；

51、整體波動(dòng)狀態(tài)獲取模塊，用于根據(jù)源荷儲(chǔ)充數(shù)據(jù)的負(fù)荷波動(dòng)率計(jì)算并得到低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)狀態(tài)；

52、臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型構(gòu)建模塊，將低壓臺(tái)區(qū)的整體波動(dòng)狀態(tài)區(qū)分為不同的波動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)不同的波動(dòng)狀態(tài)構(gòu)建低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型，得到了根據(jù)不同的波動(dòng)狀態(tài)構(gòu)建的低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型；

53、求解模塊，求解不同的波動(dòng)狀態(tài)構(gòu)建的低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化模型，獲取低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)充優(yōu)化控制。

54、本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，

55、1、改善電能質(zhì)量：通過(guò)控制電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電行為，有效確保臺(tái)區(qū)用能安全穩(wěn)定，提升電能質(zhì)量。

56、2、提高能源利用效率：充分利用光伏等可再生能源，通過(guò)優(yōu)化分布式能源和儲(chǔ)能設(shè)備的出力，結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力，通過(guò)優(yōu)化控制策略實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)的源、荷、儲(chǔ)、充之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行，減少能源浪費(fèi)，提高能源的綜合利用效率，通過(guò)合理配置分布式能源和儲(chǔ)能設(shè)備，提高可再生能源的消納能力，促進(jìn)可再生能源的廣泛應(yīng)用。

57、3、增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性：通過(guò)協(xié)調(diào)調(diào)度各類資源，減輕電網(wǎng)負(fù)荷壓力，提高電網(wǎng)的應(yīng)對(duì)能力和穩(wěn)定性。

58、4、提升用戶體驗(yàn)：通過(guò)精細(xì)化的負(fù)荷管理和調(diào)度，可以更好地滿足用戶的用電需求，提升用戶體驗(yàn)和滿意度。