(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
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111520536.2
(22)申请日 2021.12.13
(71)申请人 国网浙江省电力有限公司杭州供电
公司
地址 310000 浙江省杭州市上城区建国中
路219号
(72)发明人 吴振杰 黄天恩 唐剑 李祥
王源涛 莫雅俊 周依希 徐双蝶
许鹏 周志全 张洁 李城达
应燕 陈煜 张超 王艳 廖培
夏衍 董航 孙思聪 陈嘉宁
苏熀兴 杨兴超 李跃华 祝文澜
向新宇
(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 刘竹青(51)Int.Cl.
G06Q 10/06(2012.01)
G06Q 30/02(2012.01)
G06F 30/20(2020.01)
H02J 3/46(2006.01)
(54)发明名称
一种基于能源调度时间自适应变化的滚动
优化调度方法
(57)摘要
本发明公开了一种基于能源调度时间自适
应变化的滚动优化调度方法, 包括如下步骤: S1、
建立电力负荷模型和能源出力模型; S2、 以电力
系统发电能耗最低、 碳排放量最小为优化目标,
确定低碳发电调度模型的多目标函数; S3、 将具
有双重优化目标的低碳发电调度优化模型可转
化为以电力系统发电能耗与碳排放总成本表征
的电能生产总成本最小化为目标的单目标函数;
S4、 引入反馈控制, 利用实时测量值对当前的调
度策略进行修正, 减少调度的偏差; 对目标函数
进行滚动优化。 该方案在保证电力系统安全 稳定
的前提下, 能够减少新型电力系统运行的成本,
提高系统运行的经济性和安全性。
权利要求书3页 说明书9页 附图1页
CN 114399162 A
2022.04.26
CN 114399162 A
1.一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法, 其特征在于: 包括如下步
骤:
S1、 建立电力负荷模型和能源出力模型;
S2、 以电力系统发电能耗最低、 碳排放量最小为优化目标, 确定低 碳发电调度模型的多
目标函数;
S3、 将具有双重优化目标的低 碳发电调度优化模型可转化为以电力系统发电能耗与碳
排放总成本表征的电能生产总成本最小化 为目标的单目标函数;
S4、 引入反馈控制, 利用实时测量值对当前的调度策略进行修正, 减少调度的偏差; 对
目标函数进行滚动优化。
2.根据权利要求1所述的一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法, 其
特征在于:
电力负荷模型包括有静态负荷模型和温控负荷模型; 所述静态负荷模型包括有恒阻抗
特性负荷Z、 恒电流特性负荷I和恒功率特性负荷P, 使用6个参数%Zi、 %Ii、 %Pi、
表征负荷i处有功和无功的消耗, 公式如下:
式中: VNi和Vi分别是i点处 的额定电压和实际电压; Si为额定功率; %Zi、 %Ii、 %Pi分别
为恒阻抗特性负荷Z、 恒电流特性负荷 I和恒功率特性负荷P三种 负荷所占比例的大小;
分别是恒阻抗特性负荷Z、 恒电流特性负荷I和恒功率特性负荷P三种负荷的相角。
3.根据权利要求2所述的一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法, 其
特征在于: 温控负荷模型, 公式如下:
式中: Ta为室内空气温度; Tm为质量温度; Ua为建筑物的电导; To为室外温度; Hm为室内空
气和固体的电导; Ca为空气的热质量; Cm为建筑材料和装修的热质量; Qa为进入室内空气的
热量; Qm为进入室内 固体的热量。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法,
其特征在于: 能源出力模型包括 风电出力模型、 光伏出力模型以及水电出力模型;
其中,
风电出力模型, 公式如下:权 利 要 求 书 1/3 页
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2式中, Vr是风机的额定风速, Pr是风机的额定输出功率, V为当前风速, Vci为切入风速;
Vco为切出风速Vco;
光伏出力模型, 公式如下:
式中: Pstc为标准条件下光伏电池板的输出功率; Istc为标准太阳辐射度, It为光伏阵列
所在地的最大太阳辐照度, ηt1是太阳能电池板的光电转换效率;
水电出力模型, 公式如下:
Pwat=9.81QH ηt2
Pwat是机组的发电功率, Q是某一时段的平均流量, H是河段 的落差, ηt2是水轮机发电的
效率。
5.根据权利要求1所述的一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法, 其
特征在于: S2中, 低碳发电调度模型的多目标函数公式如下:
式中, F1是电力系统发电总能耗; F2是电力系统发电碳排放量总量; T是时段数; N是电力
系统内火电机组总台数; Ui,t是机组i在时段t运行状态的变量, 当Ui,t=1时机组运行, Ui,t=
0时停机; Si是机组i的启动能耗; SCi是机组i启机时 的CO2排放量; fi(Pi,t)是机组i的耗量特
性函数, fi(Pi,t)=a0,i+a1,iPi,t+a2,iPi,t2, 其中a0,i、 a1,i、 a2,i为给定参数; Ci(Pi,t)是机组i的
电碳特性 参数, Ci(Pi,t)=b0,i+b1,iPi,t+b2,iPi,t2, 其中b0,i、 b1,i、 b2,i为给定参数。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法,
其特征在于: S3中, 转 化后的单目标函数公式如下:
式中, F为电能生产总成本; Pi,fuel为机组所用燃料价格, 单位 为元/kg;
为单位碳排放
造成的外部成本, 单位为元/k g, Ui,t和Ui,t‑1表示机组i在t时刻和t ‑1时刻的状态, 启动则取
1, 停机则取0, T表示总的时间段, N表示发电机组的个数, Pi,t表示机组i在t时刻的功率, fi
(Pi,t)和Si表示机组i在运行和启停时的燃料消耗量, ci(Pi,t)和SCi表示机组i在运行和启停
时的CO2的排 放量。
7.根据权利要求1所述的一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法, 其
特征在于: S4包括如下步骤:权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法
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