考虑需求响应的源-荷-储多时间尺度协同优化调度策略

杨锡勇; 张仰飞; 林纲; 张玉卓; 安允展; 杨昊天

doi:10.12096/j.2096-4528.pgt.22119

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考虑需求响应的源-荷-储多时间尺度协同优化调度策略

智能电网 | 更新时间：2025-06-06

- 考虑需求响应的源-荷-储多时间尺度协同优化调度策略
- Multi-Time Scale Collaborative Optimal Scheduling Strategy for Source-Load-Storage Considering Demand Response
- 发电技术 2023年44卷第2期页码：253-260
- 作者机构：
  
  1.南京工程学院电力工程学院,江苏省南京市 211167
  2.国网福建省电力有限公司泉州供电公司,福建省泉州市 362000
  3.国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司,浙江省绍兴市 312000
- 作者简介：
  
  [ "杨锡勇(1998)，男，硕士研究生，研究方向为电力系统运行与控制、优化调度，yangxiyong1998@163.com。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52107098)
- DOI：10.12096/j.2096-4528.pgt.22119
  中图分类号： TK 01;TM 715
- 收稿日期：2022-07-09，
  
  纸质出版日期：2023-04-30
- 稿件说明：
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杨锡勇,张仰飞,林纲等.考虑需求响应的源-荷-储多时间尺度协同优化调度策略[J].发电技术,2023,44(02):253-260.

YANG Xiyong,ZHANG Yangfei,LIN Gang,et al.Multi-Time Scale Collaborative Optimal Scheduling Strategy for Source-Load-Storage Considering Demand Response[J].Power Generation Technology,2023,44(02):253-260.
杨锡勇,张仰飞,林纲等.考虑需求响应的源-荷-储多时间尺度协同优化调度策略[J].发电技术,2023,44(02):253-260. DOI： 10.12096/j.2096-4528.pgt.22119.

YANG Xiyong,ZHANG Yangfei,LIN Gang,et al.Multi-Time Scale Collaborative Optimal Scheduling Strategy for Source-Load-Storage Considering Demand Response[J].Power Generation Technology,2023,44(02):253-260. DOI： 10.12096/j.2096-4528.pgt.22119.

摘要

为应对未来高比例新能源接入带来的挑战，需充分挖掘不同类型调度资源的可调潜力。为此，提出了一种考虑需求响应的源-荷-储多时间尺度优化调度策略，旨在通过源-荷-储参与电网协同优化调度，提高系统运行的经济性和可靠性。首先，分析了不同类型可调资源的特性，构建了多时间尺度滚动调度总体框架，将整体调度分为日前调度和日内调度2个阶段；其次，基于多场景随机规划方法，建立了以系统总运行成本最小为目标的日前、日内优化调度模型，并在保证系统可靠运行的前提下对模型进行求解；最后，采用改进IEEE-30节点系统进行仿真分析，验证了所提策略的可行性和有效性。

Abstract

In order to meet the challenges brought by the high proportion of new energy access in the future

it is necessary to fully tap the adjustable potential of different types of scheduling resources. Therefore

a multi-time scale optimal scheduling strategy of source-load-storage considering demand response was proposed to improve the economy and reliability of system operation by participating in the coordinated optimal scheduling of power grid. Firstly

the characteristics of different types of adjustable resources were analyzed

and the overall framework of multi-time scale rolling scheduling was constructed. The overall scheduling was divided into two stages: day-ahead scheduling and intra-day scheduling. Secondly

based on the multi-scenario stochastic programming method

the day-ahead and intra-day optimal scheduling models with the goal of minimizing the total operating cost of the system were established

and the models were solved under the premise of ensuring the reliable operation of the system. Finally

the improved IEEE-30 node system was used for simulation analysis to verify the feasibility and effectiveness of the proposed strategy.

关键词

Keywords

references

姜红丽，刘羽茜，冯一铭，等．碳达峰、碳中和背景下“十四五”时期发电技术趋势分析 [J ] ．发电技术， 2022 ， 43 ( 1 )： 54 - 64 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.21030 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.21030

JIANG H L ， LIU Y X ， FENG Y M ， et al ． Analysis of power generation technology trends in the context of carbon peaking and carbon neutrality in the 14th Five-Year Plan period [J ] ． Power Generation Technology ， 2022 ， 43 ( 1 )： 54 - 64 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.21030 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.21030

李晖，刘栋，姚丹阳．面向碳达峰碳中和目标的我国电力系统发展研判 [J ] ．中国电机工程学报， 2021 ， 41 ( 18 )： 6245 - 6259 ．

LI H ， LIU D ， YAO D Y ． Research and judgment on the development of China’s power system towards the goal of carbon peak and carbon neutrality [J ] ． Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 ( 18 )： 6245 - 6259 ．

王燕，杨秀媛，徐剑锋，等．民用可控负荷参与需求响应的控制策略 [J ] ．发电技术， 2020 ， 41 ( 6 )： 638 - 649 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.20014 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.20014

WANG Y ， YANG X Y ， XU J F ， et al ． Control strategy of civil controllable load participating in demand response [J ] ． Power Generation Technology ， 2020 ， 41 ( 6 )： 638 - 649 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.20014 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.20014

苏向敬，刘一航，张知宇，等．计及源荷不确定影响的不平衡配电网两阶段优化 [J ] ．电力系统保护与控制， 2022 ， 50 ( 23 )： 94 - 103 ．

SU X J ， LIU Y H ， ZHANG Z Y ， et al ． Two-stage optimization of unbalanced distribution networks considering impacts of DG and load uncertainties [J ] ． Power System Protection and Control ， 2022 ， 50 ( 23 )： 94 - 103 ．

蔡绍荣，沈力，江栗，等．考虑水风光互补与机会约束的电力系统源网荷协调扩展规划研究 [J ] ．电网与清洁能源， 2022 ， 38 ( 11 )： 134 - 145 ． doi: 10.3969/j.issn.1674-3814.2022.11.016 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1674-3814.2022.11.016

CAI S R ， SHEN L ， JIANG L ， et al ． Study on source-network-demand coordinated expansion planning of the power system considering hydro-wind-solar complementary and chance constraints [J ] ． Power System and Clean Energy ， 2022 ， 38 ( 11 )： 134 - 145 ． doi: 10.3969/j.issn.1674-3814.2022.11.016 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1674-3814.2022.11.016

汲国强，吴姗姗，谭显东，等． 2021年我国电力供需形势分析及展望 [J ] ．发电技术， 2021 ， 42 ( 5 )： 568 - 575 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.21103 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.21103

JI G Q ， WU S S ， TAN X D ， et al ． 2021 China’s electricity supply and demand situation analysis and outlook [J ] ． Power Generation Technology ， 2021 ， 42 ( 5 )： 568 - 575 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.21103 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.21103

程松，周鑫，任景，等．面向多级市场出清的负荷聚合商联合交易策略 [J ] ．电力系统保护与控制， 2022 ， 50 ( 20 )： 158 - 167 ．

CHENG S ， ZHOU X ， REN J ， et al ． Bidding strategy for load aggregators in a multi-stage electricity market [J ] ． Power System Protection and Control ， 2022 ， 50 ( 20 )： 158 - 167 ．

范帅，危怡涵，何光宇，等．面向新型电力系统的需求响应机制探讨 [J ] ．电力系统自动化， 2022 ， 46 ( 7 )： 1 - 12 ． doi: 10.7500/AEPS20210726010 http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20210726010

FAN S ， WEI Y H ， HE G Y ， et al ． Discussion on demand response mechanism for new power system [J ] ． Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 ( 7 )： 1 - 12 ． doi: 10.7500/AEPS20210726010 http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20210726010

WANG J ， ZHONG H ， MA Z ， et al ． Review and prospect of integrated demand response in the multi-energy system [J ] ． Applied Energy ， 2017 ， 202 ： 772 - 782 ． doi: 10.1016/j.apenergy.2017.05.150 http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.05.150

胡戎，邱晓燕，张志荣．计及无功裕度的配电网两阶段无功优化调度策略 [J ] ．电力建设， 2021 ， 42 ( 9 )： 129 - 139 ． doi: 10.12204/j.issn.1000-7229.2021.09.014 http://dx.doi.org/10.12204/j.issn.1000-7229.2021.09.014

HU R ， QIU X Y ， ZHANG Z R ． Two-stage reactive power optimization for distribution network considering reactive power margin [J ] ． Electric Power Construction ， 2021 ， 42 ( 9 )： 129 - 139 ． doi: 10.12204/j.issn.1000-7229.2021.09.014 http://dx.doi.org/10.12204/j.issn.1000-7229.2021.09.014

蒙志全，楼贤嗣，时涵，等．面向电力系统调度需求的负荷资源调控技术研究综述 [J ] ．浙江电力， 2022 ， 41 ( 8 )： 31 - 40 ．

MENG Z Q ， LOU X S ， SHI H ， et al ． A review of load resource scheduling and control geared to the needs of power system scheduling [J ] ． Zhejiang Electric Power ， 2022 ， 41 ( 8 )： 31 - 40 ．

谢雨奇，曾伟，马瑞．考虑用户响应度模糊控制的需求响应双层博弈模型 [J ] ．电力工程技术， 2022 ， 41 ( 6 )： 30 - 38 ． doi: 10.12158/j.2096-3203.2022.06.004 http://dx.doi.org/10.12158/j.2096-3203.2022.06.004

XIE Y Q ， ZENG W ， MA R ． Two-layer game model for demand response considering fuzzy control of user responsivenesss [J ] ． Electric Power Engineering Technology ， 2022 ， 41 ( 6 )： 30 - 38 ． doi: 10.12158/j.2096-3203.2022.06.004 http://dx.doi.org/10.12158/j.2096-3203.2022.06.004

马红明，刘林青，谢海鹏，等．计及综合需求响应的电-热综合能源系统分布式光伏最大接入容量评估 [J ] ．智慧电力， 2021 ， 49 ( 8 )： 23 - 30 ． doi: 10.3969/j.issn.1673-7598.2021.08.005 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1673-7598.2021.08.005

MA H M ， LIU L Q ， XIE H P ， et al ． Maximum access capacity assessment of distributed photovoltaic in . doi: 10.3969/j.issn.1673-7598.2021.08.005 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1673-7598.2021.08.005

王宝，叶斌，朱刘柱，等．市场环境下我国电力需求响应实践与探索 [J ] ．电力需求侧管理， 2021 ， 23 ( 5 )： 91 - 95 ． doi: 10.3969/j.issn.1009-1831.2021.05.018 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1009-1831.2021.05.018

WANG B ， YE B ， ZHU L Z ， et al ． Practice and exploration of power demand response in China under market environment [J ] ． Power Demand Side Management ， 2021 ， 23 ( 5 )： 91 - 95 ． doi: 10.3969/j.issn.1009-1831.2021.05.018 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1009-1831.2021.05.018

杨昆，杨涵庚，夏能弘，等．联合工业及中小型用户需求响应的日前调度优化研究 [J ] ．电测与仪表， 2021 ， 58 ( 11 )： 107 - 112 ．

YANG K ， YANG H G ， XIA N H ， et al ． Research on day ahead scheduling optimization of demand response of united industry and small and medium-sized users [J ] ． Electrical Measurement & Instrumentation ， 2021 ， 58 ( 11 )： 107 - 112 ．

GOLMOHAMADI H ． Operational scheduling of responsive prosumer farms for day‐ahead peak shaving by agricultural demand response aggregators [J ] ． International Journal of Energy Research ， 2020 ， 45 ( 1 )： 938 - 960 ． doi: 10.1002/er.6017 http://dx.doi.org/10.1002/er.6017

田壁源，徐海奇，张新燕，等．考虑电价激励需求响应下微电网日前优化调度方法 [J ] ．电力需求侧管理， 2020 ， 22 ( 6 )： 45 - 50 ． doi: 10.3969/j.issn.1009-1831.2020.06.010 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1009-1831.2020.06.010

TIAN B Y ， XU H Q ， ZHANG X Y ， et al ． Day ahead optimal dispatching method of microgrid considering the response of electricity price incentive demand [J ] ． Power Demand Side Management ， 2020 ， 22 ( 6 )： 45 - 50 ． doi: 10.3969/j.issn.1009-1831.2020.06.010 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1009-1831.2020.06.010

何沁蔓，刘晓峰，王琦，等．计及用电满意度优先级划分的负荷聚合商调度策略研究 [J ] ．电网技术， 2021 ， 45 ( 7 )： 2666 - 2675 ．

HE Q M ， LIU X F ， WANG Q ， et al ． Research on load aggregator scheduling strategy considering priority division of power consumption satisfaction [J ] ． Power System Technology ， 2021 ， 45 ( 7 )： 2666 - 2675 ．

袁泉，吴云亮，李豹，等．计及源荷不确定性的多时间尺度滚动调度计划模型与方法 [J ] ．电力系统保护与控制， 2019 ， 47 ( 16 )： 8 - 16 ． doi: 10.19783/j.cnki.pspc.181123 http://dx.doi.org/10.19783/j.cnki.pspc.181123

YUAN Q ， WU Y L ， LI B ， et al ． Model and methodology for multi-time scale rolling scheduling plan with source load uncertainty [J ] ． Power System Protection and Control ， 2019 ， 47 ( 16 )： 8 - 16 ． doi: 10.19783/j.cnki.pspc.181123 http://dx.doi.org/10.19783/j.cnki.pspc.181123

王辉，梁登香，韩晓娟．储能参与泛在电力物联网辅助服务应用综述 [J ] ．发电技术， 2021 ， 42 ( 2 )： 171 - 179 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19184 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.19184

WANG H ， LIANG D X ， HAN X J ． Overview of energy storage participating in the application of ubiquitous power Internet of things auxiliary services [J ] ． Power Generation Technology ， 2021 ， 42 ( 2 )： 171 - 179 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19184 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.19184

马锐，李相俊，李文启，等．可再生能源供电区域电网中储能系统协同调度策略 [J ] ．发电技术， 2021 ， 42 ( 1 )： 31 - 39 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.20027 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.20027

MA R ， LI X J ， LI W Q ， et al ． Cooperative scheduling strategy of energy storage system in renewable energy power supply regional power grid [J ] ． Power Generation Technology ， 2021 ， 42 ( 1 )： 31 - 39 . doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.20027 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.20027

施云辉，郭创新．考虑运行风险的含储能综合能源系统优化调度 [J ] ．发电技术， 2020 ， 41 ( 1 )： 56 - 63 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19142 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.19142

SHI Y H ， GUO C X ． Optimal scheduling of integrated energy system with energy storage considering operational risk [J ] ． Power Generation Technology ， 2020 ， 41 ( 1 )： 56 - 63 ． doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19142 http://dx.doi.org/10.12096/j.2096-4528.pgt.19142

崔杨，纪银锁，仲悟之，等．基于电-热联合储能的弃风消纳调度方法 [J ] ．太阳能学报， 2021 ， 42 ( 12 )： 192 - 199 ．

CUI Y ， JI Y S ， ZHONG W Z ， et al ． Optimal scheduling of integrated energy system with energy storage considering operational risk [J ] ． Acta Energiae Solaris Sinica ， 2021 ， 42 ( 12 )： 192 - 199 ．

袁桂丽，刘培德，唐福斌，等．计及绿色电力证书与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度 [J ] ．太阳能学报， 2022 ， 43 ( 6 )： 190 - 195 ． doi: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2020-1044 http://dx.doi.org/10.19912/j.0254-0096.tynxb.2020-1044

YUAN G L ， LIU P D ， TANG F B ， et al ．“ Source load” coordinated and optimized dispatching considering green power certificate and carbon trading system [J ] ． Acta Energiae Solaris Sinica ， 2022 ， 43 ( 6 )： 190 - 195 ． doi: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2020-1044 http://dx.doi.org/10.19912/j.0254-0096.tynxb.2020-1044

章姝俊，钱啸，白聪，等．面向多应用场景的储能系统优化配置方法 [J ] ．浙江电力， 2022 ， 41 ( 5 )： 22 - 31 ．

ZHANG S J ， QIAN X ， BAI C ， et al ． Optimal configuration method of energy storage system oriented to multi-application scenarios [J ] ． Zhejiang Electric Power ， 2022 ， 41 ( 5 )： 22 - 31 ．

王皓，艾芊，甘霖，等．基于多场景随机规划和MPC的冷热电联合系统协同优化 [J ] ．电力系统自动化， 2018 ， 42 ( 13 )： 51 - 58 ． doi: 10.7500/AEPS20171225002 http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20171225002

WANG H ， AI Q ， GAN L ， et al ． Collaborative optimization of combined cooling， heating and power system based on multi scenario stochastic programming and MPC [J ] ． Automation of Electric Power System ， 2018 ， 42 ( 13 )： 51 - 58 ． doi: 10.7500/AEPS20171225002 http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20171225002

崔杨，修志坚，刘闯，等．计及需求响应与火-储深度调峰定价策略的电力系统双层优化调度 [J ] ．中国电机工程学报， 2021 ， 41 ( 13 )： 4403 - 4415 ．

CUI Y ， XIU Z J ， LIU C ， et al ． Double level optimal dispatch of power system considering demand response and fire storage deep peak shaving pricing strategy [J ] ． Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 ( 13 )： 4403 - 4415 ．

崔杨，张家瑞，仲悟之，等．考虑源-荷多时间尺度协调优化的大规模风电接入多源电力系统调度策略 [J ] ．电网技术， 2021 ， 45 ( 5 )： 1828 - 1837 ．

CUI Y ， ZHANG J R ， ZHONG W Z ， et al ． Scheduling strategy for large-scale wind power access to multi-source power system considering coordinated optimization of source load multi time scales [J ] ． Power System Technology ， 2021 ， 45 ( 5 )： 1828 - 1837 ．

YU X W ， LIN C ， HE L X ， et al ． Photovoltaic generation scenario analysis considering irradiation uncertainty and output derating probability [C ] // 2021 IEEE 5th Conference on Energy Internet and Energy System Integration ． Taiyuan，China ： IEEE ， 2021 ： 997 - 1003 ． doi: 10.1109/ei252483.2021.9712998 http://dx.doi.org/10.1109/ei252483.2021.9712998

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