(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 202111561339.5 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 东北电力大 学 地址 132012 吉林省吉林市船 营区长春路 169号 (72)发明人 罗远翔　潘超　关明　李鑫明　 王宇航　范立东　 (74)专利代理 机构 吉林市达利专利事务所 22102 代理人 陈传林 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/24(2006.01)H02J 3/28(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/48(2006.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种考虑源荷响应特性的分布式电源并网 方法 (57)摘要 本发明是一种考虑源荷响应特性的分布式 电源并网方法， 其特点是， 包括： 对源荷侧资源进 行分类， 根据其响应特性构建源/荷侧资源参与 电网运行的经济模型， 采用分层式优化方法对分 布式电源并网问题进行研究。 在规划层依据网损 灵敏度确定源侧分布式电源与抽蓄接入位置， 并 考虑经济成本确定荷侧受控响应负荷容量， 运行 层按照各类资源响应容量划分不同场景， 考虑源 荷侧资源协 同作用， 分析电网在经济运行、 新能 源消纳、 电压稳定性及削峰填谷方面的效果。 结 合某区域实际电网进行仿真分析及验证， 具有科 学合理， 计算快速、 准确， 高效实用等优点。 权利要求书4页 说明书12页 附图4页 CN 114218803 A 2022.03.22 CN 114218803 A 1.一种考虑源荷响应特性的分布式电源并 网方法， 其特 征是， 它包括以下步骤： 1)建立源荷侧响应资源 模型 源荷侧可响应资源能够通过自身运行工况的转换适应电网需求， 缓解因分布式电源及 负荷侧波动产生的供需矛盾， 可响应资源包括电源侧受电网调控的抽水蓄能电站、 负荷侧 受控响应负荷 及根据分时电价自主转移的主动响应负荷； (1.1)抽水蓄能电站 抽水蓄能电站是一种同时承担发电/用电作用的 电源侧资源， 能够根据电网需求转换 自身供电/抽蓄运行状态， 提升电网消纳波动性风光新能源能力， 改善电网的调节能力， 其 作为受电网调控资源经济模型如下， 式中， Wps为抽水蓄能电站运行费用； εX为抽蓄电站处于抽蓄工控时用电电价， εF为抽蓄 电站处于供电工况时向电网供电电价， εh为抽蓄电站供电/抽蓄运行时单位功率运维成本； 为电站t时段抽蓄运行耗费功率， 为电站t时段供电运行 所发功率； (1.2)负荷侧响应资源 电网中负荷通过灵活调整自身用电状态参与电网调节， 其调整形式有平移、 转移和削 减三种， 考虑负荷侧资源受控响应， 根据分时电价自主转移 其中两种参与方式， 建立响应模 型， 其中受控响应负荷调控成本与调控容 量、 调整时段负荷量与新能源发电量差值相关； (a)可平移负荷 可平移负荷能将部分负荷整段平移至其他 时段， 对应于工业生产过程中长时间运行设 备的受控启停调整及民用洗衣机、 加热型家用电器长时间运行用电负荷， 其响应特性为(2) 式： 式中， Wshift为可平移负荷响应成本； εDshift为受控响应负荷单位功率进行平移调整价 格， 为t时段分时电价； λ为调整时段负荷量与新能源发电量差值补偿系数； 为第 i种受控响应负荷在t时段参与平移的功率， piL为t时段负荷总量， piSR为t时段新能源发电 量， piZshift为用户主动响应负荷t时段平移负荷功率； nDshift、 nZshift为受控、 主动响应可平移 负荷数量； (b)可转移负荷 可转移负荷的调节区间与平移负荷的调节区间相比更大， 可以将自身部分负荷分时、 分段地转移， 实现在可分配时段内的灵活分配， 对应于工业制冷/制热设备及民用空调此种 无固定用电设定的灵活负荷， 其响应特性表述 为(3)式： 式中， Wtrans为可转移负荷响应成本； εDtrans为受控响应负荷单位功率进行转移调整价 格； 为第i种受控响应负荷在t时段参与转移 的功率， 为用户主动响应负荷t时权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114218803 A 2段平移负荷功率； nDtrans、 nZtrans为受控、 主动响应可转移负荷数； (c)可削减负荷 可削减负荷调控方式为在用电高峰期按电网需求削减负荷， 对应于工业生产中的甩负 荷及居民生活中部分生活负荷， 其响应特性表述 为(4)式： 式中， Wre为可削减负荷响应成本； εDre为受控响应负荷单位功率进行削减调整价格； piDre为第i种受控响应负荷在t时段参与削减的功率， piZre为用户主动响应负荷t时段削减负 荷功率； nDre、 nZre为受控、 主动响应可削减负荷数量； 2)建立分层式规划 ‑运行模型 考虑电网中源荷侧资源参与电网运行， 构建分层式优化模型， 上层为源荷侧资源规划 问题， 由网损灵敏度决定源侧分布式电源、 抽水蓄能电站接入位置， 由节点负荷类型、 负荷 大小、 负荷可控化改造成本规划可响应负荷位置及容量， 下层 模型在规划层基础上， 协调源 荷侧资源运行， 考虑优化方案在多指标 上的综合效益； (2.1)上层源荷侧资源规划 (d)源侧资源接入网损 有功网损灵敏度表示电网中节点负荷所引起有功损耗的大小， 若该节点接有负荷， 则 该节点对网络损耗影响程度大； 反之， 若该节点属于联络节点， 无负荷功率流出， 则该节点 有功网损 灵敏度为零， 通过对各节点有功网损 灵敏度的计算， 有效的反 映出节点功率波动 时对整个网络潮流及损耗的影响情况， 灵敏度指标为(5)式： 式中， Pi、 Qi为i节点的负荷有功、 无功功率； ∑Rsi、 ∑Xsi为根节点s至节点i的等值电阻 和电抗， 分布式电源及抽蓄在接入电网中等效为负的负荷， 能够降低节点负荷值， 起到改善 网损作用； (e)荷侧资源可控化改造成本 将荷侧部分负荷改造为可控负荷， 将投资成本等值计算为各年度成本， 再将各类调控 负荷投资成本等 年值进行累加， 统一 为相同规划周期下的投资成本， 式中， V为受控响应负荷改造数量； cLI为负荷改造成为受电网调控负荷的单位容量成 本； DLIq为第q种受控响应负荷改造 容量； ult为现值转化因子； y为等年值转化系数； r为利率； lq为第q种设备的寿命；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114218803 A 3