用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)和方法，包括模型層、感知層、控制層、應(yīng)用層和評(píng)估層；模型層為所述仿真系統(tǒng)提供了仿真環(huán)境，構(gòu)造了仿真場(chǎng)景；感知層對(duì)模型層進(jìn)行處理，提取并整理當(dāng)前場(chǎng)景狀態(tài)，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)源；應(yīng)用層用于生成調(diào)度方法；所述控制層執(zhí)行應(yīng)用層生成的調(diào)度方法，控制模型層實(shí)現(xiàn)動(dòng)作響應(yīng)，同時(shí)控制層對(duì)模型層進(jìn)行調(diào)節(jié)，向模型層下發(fā)控制指令；評(píng)估層提取用電指標(biāo)，為應(yīng)用層提供需求響應(yīng)控制策略。本發(fā)明能夠進(jìn)行多種需求響應(yīng)控制策略的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證，設(shè)計(jì)基于多種用電目標(biāo)的需求響應(yīng)控制策略，通過閉環(huán)仿真驗(yàn)證，并根據(jù)一定的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，通過閉環(huán)實(shí)現(xiàn)策略的設(shè)計(jì)、仿真與評(píng)估。
【專利說明】用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)仿真領(lǐng)域，具體涉及一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]分布式能源、微網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、需求側(cè)負(fù)荷等電網(wǎng)新元素的出現(xiàn)，對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行與調(diào)度提出了新的要求，主動(dòng)配電網(wǎng)的概念應(yīng)運(yùn)而生。主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是提升配電網(wǎng)對(duì)分布式能源的消納能力，降低配電網(wǎng)運(yùn)行過程中的峰谷差和綜合網(wǎng)損，滿足用戶對(duì)高品質(zhì)供用電的定制需求，促進(jìn)終端用戶對(duì)電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的主動(dòng)參與能力，進(jìn)一步挖掘電力系統(tǒng)的設(shè)備利用潛力，有效提升能源綜合利用水平。合理分布分布式發(fā)電可以提高系統(tǒng)可靠性、減少輸電阻塞、減少線路損耗、延緩配電設(shè)備投資，同時(shí)分布式發(fā)電具有間歇性、隨機(jī)性及波動(dòng)性，如果不能很好的處理，會(huì)對(duì)配網(wǎng)安全穩(wěn)定造成影響，同時(shí)造成閃變、諧波以及直流注入。配電網(wǎng)用戶負(fù)荷的波動(dòng)性、峰谷差大以及電力供需矛盾的存在，實(shí)時(shí)需求響應(yīng)可以削峰填谷、平滑用電波動(dòng)，同時(shí)降低網(wǎng)損、減輕電網(wǎng)建設(shè)壓力。需求響應(yīng)可以降低峰值負(fù)荷，減少擁堵及容量限制，提供用電調(diào)節(jié)服務(wù)，起到頻率調(diào)節(jié)、旋轉(zhuǎn)備用的作用，應(yīng)對(duì)緊急情況，預(yù)防儲(chǔ)備不足或級(jí)聯(lián)停電的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)和方法，通過設(shè)計(jì)合理的需求響應(yīng)控制策略，引導(dǎo)需求響應(yīng)柔性負(fù)荷用電曲線擬合分布式發(fā)電出力曲線，基于不同的用電目標(biāo)設(shè)計(jì)需求響應(yīng)策略實(shí)現(xiàn)不同的控制目的。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提供一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，所述仿真系統(tǒng)包括模型層、感知層、控制層、應(yīng)用層和評(píng)估層；所述模型層為所述仿真系統(tǒng)提供了仿真環(huán)境，構(gòu)造了仿真場(chǎng)景；所述感知層對(duì)模型層進(jìn)行處理，提取并整理當(dāng)前場(chǎng)景狀態(tài)，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)源；應(yīng)用層用于生成調(diào)度方法；所述控制層執(zhí)行應(yīng)用層生成的調(diào)度方法，控制模型層實(shí)現(xiàn)動(dòng)作響應(yīng)，同時(shí)控制層對(duì)模型層進(jìn)行調(diào)節(jié)，向模型層下發(fā)控制指令；評(píng)估層根據(jù)模型層的響應(yīng)情況，提取用電指標(biāo)，為應(yīng)用層提供需求響應(yīng)控制策略。
[0006]所述模型層包括電源模型和負(fù)荷模型；
[0007]所述電源模型包括分布式電源模型和常規(guī)電源模型；所述分布式電源模型包括風(fēng)電模型、光伏模型和儲(chǔ)能模型，所述常規(guī)電源模型包括水電模型和火電模型；
[0008]所述負(fù)荷模型包括柔性負(fù)荷模型和常規(guī)負(fù)荷模型；所述柔性負(fù)荷模型包括HVAC系統(tǒng)模型和熱水器模型；所述常規(guī)負(fù)荷模型包括恒功率負(fù)荷模型。
[0009]所述電源模型的特性包括分布式電源和常規(guī)電源的響應(yīng)特性、動(dòng)作特性和功率特性；負(fù)荷模型的特性包括柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的響應(yīng)特性、動(dòng)作特性和功率特性；
[0010]電源模型的粒度設(shè)置到分布式電源和常規(guī)電源的區(qū)域級(jí)、集群級(jí)和對(duì)象級(jí)；
[0011]負(fù)荷模型的粒度設(shè)置到柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的區(qū)域級(jí)、集群級(jí)和對(duì)象級(jí)。
[0012]在電源側(cè)，所述感知層收集分布式電源和常規(guī)電源的裝機(jī)總?cè)萘?、最大可發(fā)出力、最低允許出力、最大可發(fā)電流、最低允許電流、可控比例和響應(yīng)特性；
[0013]在負(fù)荷側(cè)，所述感知層收集配網(wǎng)柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的代數(shù)總加、無約束用電需求量、分狀態(tài)最低用電需求量、分狀態(tài)可調(diào)用電需求量、分狀態(tài)柔性負(fù)荷可調(diào)度比例和響應(yīng)特性。
[0014]所述應(yīng)用層依據(jù)感知層提供的場(chǎng)景狀態(tài)描述，結(jié)合評(píng)估層提供的需求響應(yīng)控制策略，生成調(diào)度方法。
[0015]所述感知層為應(yīng)用層提供的數(shù)據(jù)源包括模型數(shù)據(jù)和策略數(shù)據(jù)；
[0016]模型數(shù)據(jù)包括電源數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)；
[0017]電源數(shù)據(jù)包括分布式電源和常規(guī)電源的可調(diào)度發(fā)電容量、最低需求容量的歷史值、最低需求容量的當(dāng)前值及最低需求容量的預(yù)測(cè)值；
[0018]負(fù)荷數(shù)據(jù)包括柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的分狀態(tài)可調(diào)度用電需求容量、分狀態(tài)最低需求容量的歷史值、分狀態(tài)最低需求容量的當(dāng)前值及分狀態(tài)最低需求容量的預(yù)測(cè)值；
[0019]策略數(shù)據(jù)來自評(píng)估層生成的需求響應(yīng)控制策略。
[0020]所述控制層對(duì)模型層的可調(diào)度發(fā)電容量、可調(diào)度用電需求容量進(jìn)行調(diào)節(jié)，向模型層下發(fā)基于容量要求、時(shí)間要求和速率要求的控制指令。
[0021]所述控制層為動(dòng)作層，控制層中的控制器對(duì)應(yīng)的控制方法包括直接控制、激勵(lì)控制和價(jià)格控制；直接控制可以直接操作負(fù)荷的開斷及使用情況；激勵(lì)控制根據(jù)協(xié)議賦予控制器調(diào)節(jié)負(fù)荷的能力，并對(duì)用戶負(fù)荷做出補(bǔ)償；價(jià)格控制由用電負(fù)荷根據(jù)價(jià)格自行判斷用電的需求。
[0022]控制器根據(jù)控制程度可分為全權(quán)控制、半自動(dòng)控制和全自動(dòng)控制；全權(quán)控制的控制器可以完全掌握負(fù)荷的用電情況；半自動(dòng)控制的控制器需要用戶的設(shè)置與操作；全自動(dòng)控制的控制器根據(jù)程序設(shè)定，結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景調(diào)整負(fù)荷用電。
[0023]所述評(píng)估層根據(jù)模型層的響應(yīng)情況，提取的用電指標(biāo)包括發(fā)電總量、用電總量、發(fā)電利用率、用戶舒適度、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)性和曲線平滑性。
[0024]所述評(píng)估層為應(yīng)用層提供的需求響應(yīng)控制策略包括電網(wǎng)安全導(dǎo)向策略、最大分布式發(fā)電消納導(dǎo)向策略、最佳用電舒適度導(dǎo)向策略、移峰填谷導(dǎo)向策略和平滑用電曲線導(dǎo)向策略。
[0025]本發(fā)明還提供一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真方法，所述方法包括以下步驟:
[0026]步驟1:外部文件輸入到所述仿真系統(tǒng)，設(shè)置仿真參數(shù)并初始化所述仿真系統(tǒng)；
[0027]所述仿真參數(shù)包括時(shí)鐘、步長和收斂判據(jù)；仿真系統(tǒng)初始化包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、地理信息、物理配置、氣象信息、電源特性及配置、負(fù)荷特性及配置的初始化；
[0028]步驟2:感知層對(duì)當(dāng)前場(chǎng)景狀態(tài)進(jìn)行提取，綜合模型數(shù)據(jù)，進(jìn)行場(chǎng)景狀態(tài)感知，獲取電源及負(fù)荷的狀態(tài)信息；
[0029]步驟3:基于用電目標(biāo)，評(píng)估層提供需求響應(yīng)控制策略；
[0030]步驟4:應(yīng)用層依據(jù)感知層提供的場(chǎng)景狀態(tài)描述，結(jié)合評(píng)估層提供的需求響應(yīng)控制策略，生成調(diào)度方法；
[0031]步驟5:控制層控制電源及電源動(dòng)作，控制電源側(cè)接入電網(wǎng)或從電網(wǎng)解列，控制負(fù)荷啟動(dòng)、關(guān)閉或調(diào)節(jié)用電功率；
[0032]步驟6:基于用電目標(biāo)，對(duì)評(píng)估策略進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0034]本發(fā)明提供的一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)和方法，能夠進(jìn)行多種需求響應(yīng)控制策略的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證，設(shè)計(jì)基于多種用電目標(biāo)的需求響應(yīng)控制策略，通過閉環(huán)仿真驗(yàn)證，并根據(jù)一定的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，通過閉環(huán)實(shí)現(xiàn)策略的設(shè)計(jì)、仿真與評(píng)估。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0036]圖2是用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0038]如圖1，本發(fā)明提供一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，所述仿真系統(tǒng)包括模型層、感知層、控制層、應(yīng)用層和評(píng)估層；所述模型層為所述仿真系統(tǒng)提供了仿真環(huán)境，構(gòu)造了仿真場(chǎng)景；所述感知層對(duì)模型層進(jìn)行處理，提取并整理當(dāng)前場(chǎng)景狀態(tài)，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)源；應(yīng)用層用于生成調(diào)度方法；所述控制層執(zhí)行應(yīng)用層生成的調(diào)度方法，控制模型層實(shí)現(xiàn)動(dòng)作響應(yīng)，同時(shí)控制層對(duì)模型層進(jìn)行調(diào)節(jié)，向模型層下發(fā)控制指令；評(píng)估層根據(jù)模型層的響應(yīng)情況，提取用電指標(biāo)，為應(yīng)用層提供需求響應(yīng)控制策略。
[0039]所述模型層包括電源模型和負(fù)荷模型；
[0040]所述電源模型包括分布式電源模型和常規(guī)電源模型；所述分布式電源模型包括風(fēng)電模型、光伏模型和儲(chǔ)能模型，所述常規(guī)電源模型包括水電模型和火電模型；
[0041]所述負(fù)荷模型包括柔性負(fù)荷模型和常規(guī)負(fù)荷模型；所述柔性負(fù)荷模型包括HVAC系統(tǒng)(采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng))模型和熱水器模型；所述常規(guī)負(fù)荷模型包括恒功率負(fù)荷模型。
[0042]所述電源模型的特性包括分布式電源和常規(guī)電源的響應(yīng)特性、動(dòng)作特性和功率特性；負(fù)荷模型的特性包括柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的響應(yīng)特性、動(dòng)作特性和功率特性；
[0043]電源模型的粒度設(shè)置到分布式電源和常規(guī)電源的區(qū)域級(jí)、集群級(jí)和對(duì)象級(jí)；
[0044]負(fù)荷模型的粒度設(shè)置到柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的區(qū)域級(jí)、集群級(jí)和對(duì)象級(jí)。
[0045]在電源側(cè)，所述感知層收集分布式電源和常規(guī)電源的裝機(jī)總?cè)萘?、最大可發(fā)出力、最低允許出力、最大可發(fā)電流、最低允許電流、可控比例和響應(yīng)特性；
[0046]在負(fù)荷側(cè)，所述感知層收集配網(wǎng)柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的代數(shù)總加、無約束用電需求量、分狀態(tài)最低用電需求量、分狀態(tài)可調(diào)用電需求量、分狀態(tài)柔性負(fù)荷可調(diào)度比例和響應(yīng)特性。
[0047]所述應(yīng)用層依據(jù)感知層提供的場(chǎng)景狀態(tài)描述，結(jié)合評(píng)估層提供的需求響應(yīng)控制策略，生成調(diào)度方法。
[0048]所述感知層為應(yīng)用層提供的數(shù)據(jù)源包括模型數(shù)據(jù)和策略數(shù)據(jù)；
[0049]模型數(shù)據(jù)包括電源數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)；
[0050]電源數(shù)據(jù)包括分布式電源和常規(guī)電源的可調(diào)度發(fā)電容量、最低需求容量的歷史值、最低需求容量的當(dāng)前值及最低需求容量的預(yù)測(cè)值；
[0051]負(fù)荷數(shù)據(jù)包括柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的分狀態(tài)可調(diào)度用電需求容量、分狀態(tài)最低需求容量的歷史值、分狀態(tài)最低需求容量的當(dāng)前值及分狀態(tài)最低需求容量的預(yù)測(cè)值；
[0052]策略數(shù)據(jù)來自評(píng)估層生成的需求響應(yīng)控制策略。
[0053]所述控制層對(duì)模型層的可調(diào)度發(fā)電容量、可調(diào)度用電需求容量進(jìn)行調(diào)節(jié)，向模型層下發(fā)基于容量要求、時(shí)間要求和速率要求的控制指令。
[0054]所述控制層為動(dòng)作層，控制層中的控制器對(duì)應(yīng)的控制方法包括直接控制、激勵(lì)控制和價(jià)格控制；直接控制可以直接操作負(fù)荷的開斷及使用情況；激勵(lì)控制根據(jù)協(xié)議賦予控制器調(diào)節(jié)負(fù)荷的能力，并對(duì)用戶負(fù)荷做出補(bǔ)償；價(jià)格控制由用電負(fù)荷根據(jù)價(jià)格自行判斷用電的需求。
[0055]控制器根據(jù)控制程度可分為全權(quán)控制、半自動(dòng)控制和全自動(dòng)控制；全權(quán)控制的控制器可以完全掌握負(fù)荷的用電情況；半自動(dòng)控制的控制器需要用戶的設(shè)置與操作；全自動(dòng)控制的控制器根據(jù)程序設(shè)定，結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景調(diào)整負(fù)荷用電。
[0056]所述評(píng)估層根據(jù)模型層的響應(yīng)情況，提取的用電指標(biāo)包括發(fā)電總量、用電總量、發(fā)電利用率、用戶舒適度、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)性和曲線平滑性。
[0057]所述評(píng)估層為應(yīng)用層提供的需求響應(yīng)控制策略包括電網(wǎng)安全導(dǎo)向策略、最大分布式發(fā)電消納導(dǎo)向策略、最佳用電舒適度導(dǎo)向策略、移峰填谷導(dǎo)向策略和平滑用電曲線導(dǎo)向策略。
[0058]電網(wǎng)安全導(dǎo)向策略以電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行為首要目標(biāo)函數(shù)，保證用電質(zhì)量和電源安全；最大分布式發(fā)電消納導(dǎo)向策略以優(yōu)先、充分消納分布式發(fā)電為導(dǎo)向，不優(yōu)先考慮發(fā)電經(jīng)濟(jì)性；最佳用電舒適度導(dǎo)向策略以優(yōu)先保證用電質(zhì)量、用電需求為導(dǎo)向，要求電源側(cè)配合負(fù)荷側(cè)；移峰填谷導(dǎo)向策略以擬合電源發(fā)電曲線和負(fù)荷用電曲線為導(dǎo)向，減少高峰擁堵，引導(dǎo)低谷用電；平滑用電曲線導(dǎo)向策略以提高曲線平滑性為導(dǎo)向，減少曲線波動(dòng)，使發(fā)用電曲線更好擬合。
[0059]如圖2，本發(fā)明還提供一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真方法，所述方法包括以下步驟:
[0060]步驟1:外部文件輸入到所述仿真系統(tǒng)，設(shè)置仿真參數(shù)并初始化所述仿真系統(tǒng)；
[0061]所述仿真參數(shù)包括時(shí)鐘、步長和收斂判據(jù)；仿真系統(tǒng)初始化包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、地理信息、物理配置、氣象信息、電源特性及配置、負(fù)荷特性及配置的初始化；
[0062]步驟2:感知層對(duì)當(dāng)前場(chǎng)景狀態(tài)進(jìn)行提取，綜合模型數(shù)據(jù)，進(jìn)行場(chǎng)景狀態(tài)感知，獲取電源及負(fù)荷的狀態(tài)信息；
[0063]步驟3:基于用電目標(biāo)，評(píng)估層提供需求響應(yīng)控制策略；
[0064]步驟4:應(yīng)用層依據(jù)感知層提供的場(chǎng)景狀態(tài)描述，結(jié)合評(píng)估層提供的需求響應(yīng)控制策略，生成調(diào)度方法；
[0065]步驟5:控制層控制電源及電源動(dòng)作，控制電源側(cè)接入電網(wǎng)或從電網(wǎng)解列，控制負(fù)荷啟動(dòng)、關(guān)閉或調(diào)節(jié)用電功率；
[0066]步驟6:基于用電目標(biāo)，對(duì)需求響應(yīng)控制策略進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0067]通過上述實(shí)施步驟，實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電曲線與用電負(fù)荷曲線的擬合，通過感知-計(jì)算-控制的閉環(huán)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)策略的設(shè)計(jì)、仿真與評(píng)估。
[0068]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述仿真系統(tǒng)包括模型層、感知層、控制層、應(yīng)用層和評(píng)估層；所述模型層為所述仿真系統(tǒng)提供了仿真環(huán)境，構(gòu)造了仿真場(chǎng)景；所述感知層對(duì)模型層進(jìn)行處理，提取并整理當(dāng)前場(chǎng)景狀態(tài)，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)源；應(yīng)用層用于生成調(diào)度方法；所述控制層執(zhí)行應(yīng)用層生成的調(diào)度方法，控制模型層實(shí)現(xiàn)動(dòng)作響應(yīng)，同時(shí)控制層對(duì)模型層進(jìn)行調(diào)節(jié)，向模型層下發(fā)控制指令；評(píng)估層根據(jù)模型層的響應(yīng)情況，提取用電指標(biāo)，為應(yīng)用層提供需求響應(yīng)控制策略。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述模型層包括電源模型和負(fù)荷模型； 所述電源模型包括分布式電源模型和常規(guī)電源模型；所述分布式電源模型包括風(fēng)電模型、光伏模型和儲(chǔ)能模型，所述常規(guī)電源模型包括水電模型和火電模型； 所述負(fù)荷模型包括柔性負(fù)荷模型和常規(guī)負(fù)荷模型；所述柔性負(fù)荷模型包括系統(tǒng)模型和熱水器模型；所述常規(guī)負(fù)荷模型包括恒功率負(fù)荷模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模型的特性包括分布式電源和常規(guī)電源的響應(yīng)特性、動(dòng)作特性和功率特性；負(fù)荷模型的特性包括柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的響應(yīng)特性、動(dòng)作特性和功率特性； 電源模型的粒度設(shè)置到分布式電源和常規(guī)電源的區(qū)域級(jí)、集群級(jí)和對(duì)象級(jí)； 負(fù)荷模型的粒度設(shè)置到柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的區(qū)域級(jí)、集群級(jí)和對(duì)象級(jí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:在電源側(cè)，所述感知層收集分布式電源和常規(guī)電源的裝機(jī)總?cè)萘俊⒆畲罂砂l(fā)出力、最低允許出力、最大可發(fā)電流、最低允許電流、可控比例和響應(yīng)特性； 在負(fù)荷側(cè)，所述感知層收集配網(wǎng)柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的代數(shù)總加、無約束用電需求量、分狀態(tài)最低用電需求量、分狀態(tài)可調(diào)用電需求量、分狀態(tài)柔性負(fù)荷可調(diào)度比例和響應(yīng)特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述應(yīng)用層依據(jù)感知層提供的場(chǎng)景狀態(tài)描述，結(jié)合評(píng)估層提供的需求響應(yīng)控制策略，生成調(diào)度方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述感知層為應(yīng)用層提供的數(shù)據(jù)源包括模型數(shù)據(jù)和策略數(shù)據(jù)； 模型數(shù)據(jù)包括電源數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)； 電源數(shù)據(jù)包括分布式電源和常規(guī)電源的可調(diào)度發(fā)電容量、最低需求容量的歷史值、最低需求容量的當(dāng)前值及最低需求容量的預(yù)測(cè)值； 負(fù)荷數(shù)據(jù)包括柔性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷的分狀態(tài)可調(diào)度用電需求容量、分狀態(tài)最低需求容量的歷史值、分狀態(tài)最低需求容量的當(dāng)前值及分狀態(tài)最低需求容量的預(yù)測(cè)值； 策略數(shù)據(jù)來自評(píng)估層生成的需求響應(yīng)控制策略。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述控制層對(duì)模型層的可調(diào)度發(fā)電容量、可調(diào)度用電需求容量進(jìn)行調(diào)節(jié)，向模型層下發(fā)基于容量要求、時(shí)間要求和速率要求的控制指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述控制層為動(dòng)作層，控制層中的控制器對(duì)應(yīng)的控制方法包括直接控制、激勵(lì)控制和價(jià)格控制；直接控制可以直接操作負(fù)荷的開斷及使用情況；激勵(lì)控制根據(jù)協(xié)議賦予控制器調(diào)節(jié)負(fù)荷的能力，并對(duì)用戶負(fù)荷做出補(bǔ)償；價(jià)格控制由用電負(fù)荷根據(jù)價(jià)格自行判斷用電的需求。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:控制器根據(jù)控制程度可分為全權(quán)控制、半自動(dòng)控制和全自動(dòng)控制；全權(quán)控制的控制器可以完全掌握負(fù)荷的用電情況；半自動(dòng)控制的控制器需要用戶的設(shè)置與操作；全自動(dòng)控制的控制器根據(jù)程序設(shè)定，結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景調(diào)整負(fù)荷用電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述評(píng)估層根據(jù)模型層的響應(yīng)情況，提取的用電指標(biāo)包括發(fā)電總量、用電總量、發(fā)電利用率、用戶舒適度、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)性和曲線平滑性。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述評(píng)估層為應(yīng)用層提供的需求響應(yīng)控制策略包括電網(wǎng)安全導(dǎo)向策略、最大分布式發(fā)電消納導(dǎo)向策略、最佳用電舒適度導(dǎo)向策略、移峰填谷導(dǎo)向策略和平滑用電曲線導(dǎo)向策略。
12.一種用于消納分布式發(fā)電的需求響應(yīng)控制策略仿真方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟1:外部文件輸入到所述仿真系統(tǒng)，設(shè)置仿真參數(shù)并初始化所述仿真系統(tǒng)； 所述仿真參數(shù)包括時(shí)鐘、步長和收斂判據(jù)；仿真系統(tǒng)初始化包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、地理信息、物理配置、氣象信息、電源特性及配置、負(fù)荷特性及配置的初始化； 步驟2:感知層對(duì)當(dāng)前場(chǎng)景狀態(tài)進(jìn)行提取，綜合模型數(shù)據(jù)，進(jìn)行場(chǎng)景狀態(tài)感知，獲取電源及負(fù)荷的狀態(tài)信息； 步驟3:基于用電目標(biāo)，評(píng)估層提供需求響應(yīng)控制策略； 步驟4:應(yīng)用層依據(jù)感知層提供的場(chǎng)景狀態(tài)描述，結(jié)合評(píng)估層提供的需求響應(yīng)控制策略，生成調(diào)度方法； 步驟5:控制層控制電源及電源動(dòng)作，控制電源側(cè)接入電網(wǎng)或從電網(wǎng)解列，控制負(fù)荷啟動(dòng)、關(guān)閉或調(diào)節(jié)用電功率； 步驟6:基于用電目標(biāo)，對(duì)需求響應(yīng)控制策略進(jìn)行評(píng)價(jià)。
【文檔編號(hào)】H02J3/46GK104505864SQ201410773338
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】趙立強(qiáng), 陳乃仕, 蒲天驕, 屈富敏, 葛賢軍, 李丹, 王曉輝 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院