本發(fā)明涉及一種自動功率控制服務(wù)補償計算方法和系統(tǒng)，尤其涉及一種工業(yè)柔性負荷自動功率控制服務(wù)補償計算方法和系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)頻率控制。

背景技術(shù)：

1、隨著集中式、分布式新能源持續(xù)大規(guī)模并網(wǎng)，電網(wǎng)運行形態(tài)發(fā)生了劇烈變化，電網(wǎng)整體調(diào)節(jié)能力愈發(fā)缺乏，表現(xiàn)在電網(wǎng)調(diào)峰壓力越來越大，電網(wǎng)接納新能源空間愈加局限，迫切需要引入部分新的調(diào)節(jié)資源尤其是工業(yè)柔性負荷資源，一方面增加電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，另一方面通過負荷平移來削峰填谷，提高電網(wǎng)整理調(diào)節(jié)效能。工業(yè)柔性負荷參與電網(wǎng)主站控制后，為確保工業(yè)柔性負荷參與的相關(guān)市場能夠公平、有序開展，首先要保證工業(yè)柔性負荷參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻調(diào)節(jié)過程的調(diào)節(jié)貢獻能夠得到合理補償，并提出工業(yè)柔性負荷參與主站閉環(huán)控制調(diào)節(jié)過程的調(diào)節(jié)貢獻的補償指標。

2、目前針對常規(guī)機組參與電網(wǎng)頻率控制相關(guān)的考核補償方法主要采用包括調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度、響應(yīng)時間和調(diào)節(jié)深度，通過這幾個指標對機組調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)貢獻進行計算，但是這類計算方法首先對調(diào)節(jié)過程的要求較高，其次這種計算方法對機組輸入?yún)?shù)關(guān)系較大，計算過程受機組指令影響比較大，指令個數(shù)和大小會對計算結(jié)果產(chǎn)生影響。這類算法主要適用于常規(guī)水火電機組確定性的調(diào)節(jié)過程的考核評價，但工業(yè)柔性負荷參與電網(wǎng)自動控制時，調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率以及調(diào)節(jié)指令大小都會隨著工業(yè)柔性負荷當前的運行狀態(tài)進行變化，因此，傳統(tǒng)機組調(diào)節(jié)過程的評價方法已經(jīng)不適應(yīng)柔性負荷調(diào)節(jié)過程的評價，需要提出新的適應(yīng)工業(yè)柔性負荷運行特性調(diào)節(jié)貢獻的考核補償指標。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種能夠公平評估、合理補償和考核工業(yè)柔性負荷參與主站控制的工業(yè)柔性負荷自動功率控制服務(wù)補償計算方法和系統(tǒng)。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種工業(yè)柔性負荷自動功率控制服務(wù)補償計算方法，包括：

3、(1)針對每個獨立參與主站控制的工業(yè)柔性負荷，在電網(wǎng)主站的自動功率控制系統(tǒng)apc中以等效機組方式進行建模；采集獲得工業(yè)柔性負荷虛擬機組的歷史采樣數(shù)據(jù)，寫入歷史庫中；

4、(2)對歷史采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗；

5、(3)根據(jù)校驗后的歷史采樣數(shù)據(jù)，計算控制服務(wù)補償基礎(chǔ)數(shù)據(jù),計算apc服務(wù)考核性指標，計算調(diào)峰貢獻相關(guān)性系數(shù)指標；所述apc服務(wù)考核性指標包括：可用容量準確率指標和調(diào)節(jié)精度合格率指標；

6、(4)根據(jù)工業(yè)柔性負荷參與主站自動控制的控制方式計算工業(yè)柔性負荷調(diào)節(jié)貢獻價值系數(shù)，所述控制方式包括調(diào)峰模式和調(diào)頻模式；

7、(5)計算工業(yè)柔性負荷參與主站apc控制服務(wù)考核補償，所述apc控制服務(wù)考核補償包括apc服務(wù)考核性指標、apc服務(wù)可用性補償和apc服務(wù)貢獻補償；

8、(6)基于控制服務(wù)補償基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和apc服務(wù)考核性指標，開展對工業(yè)柔性負荷的考核，得到每日工業(yè)柔性負荷補償及考核結(jié)果；所述考核包括運行穩(wěn)定性考核和調(diào)節(jié)合格性考核。

9、進一步地，所述步驟(2)包括：

10、校驗數(shù)據(jù)完整性；當某一時段內(nèi)數(shù)據(jù)缺失和數(shù)據(jù)質(zhì)量位異常的比例大于預(yù)設(shè)百分比，判定該時段內(nèi)數(shù)據(jù)完整率異常，該時段內(nèi)調(diào)節(jié)過程不參與調(diào)節(jié)補償計算；

11、校驗數(shù)據(jù)合格率；當某一時段內(nèi)的主站遙測數(shù)據(jù)與現(xiàn)場采樣數(shù)據(jù)偏差超過預(yù)設(shè)閾值時，判定該時段內(nèi)數(shù)據(jù)校驗異常，該時段內(nèi)調(diào)節(jié)過程不參與調(diào)節(jié)補償計算。

12、進一步地，步驟(3)所述計算控制服務(wù)補償基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括：

13、計算apc可用時間，所述apc可用時間為工業(yè)柔性負荷具備參與主站自動控制的時間，apc可用時間的計算方法為，在工業(yè)柔性負荷向調(diào)度主站上送apc可用信號后判斷apc為可用狀態(tài)，每日累計得到的總可用時間；

14、計算調(diào)節(jié)深度，所述調(diào)節(jié)深度為工業(yè)柔性負荷接收電網(wǎng)調(diào)度主站分配下發(fā)控制指令后實際執(zhí)行的功率調(diào)節(jié)變化量總和；

15、計算調(diào)節(jié)性能指標，所述調(diào)節(jié)性能指標包括調(diào)節(jié)延遲時間和調(diào)節(jié)速率；

16、所述調(diào)節(jié)延遲時間為主站下發(fā)控制指令后至工業(yè)柔性負荷響應(yīng)后反饋至調(diào)度主站的時間差；

17、所述調(diào)節(jié)速率為，工業(yè)柔性負荷向著調(diào)節(jié)目標方向最大調(diào)節(jié)量與調(diào)節(jié)時間的比值，所述調(diào)節(jié)時間為調(diào)節(jié)延遲時刻至調(diào)節(jié)指令結(jié)束時刻的時間，所述調(diào)節(jié)速率tps計算公式為：

18、

19、

20、式中：δr為工業(yè)柔性負荷在單次調(diào)節(jié)指令調(diào)節(jié)過程中最大調(diào)節(jié)量，δt為調(diào)節(jié)指令的調(diào)節(jié)時間，si為單個指令的調(diào)節(jié)速率，na為當日總調(diào)節(jié)指令次數(shù)；

21、計算調(diào)節(jié)精度指標，所述調(diào)節(jié)精度的計算方法為先按每次指令計算調(diào)節(jié)最小偏差，再求每日調(diào)節(jié)偏差的平均值。

22、進一步地，步驟(3)所述計算apc服務(wù)考核性指標中，

23、所述可用容量準確率指標為工業(yè)柔性負荷申報的調(diào)節(jié)范圍和實際調(diào)節(jié)范圍的比值kr；

24、所述調(diào)節(jié)精度合格率指標為工業(yè)柔性負荷申報的調(diào)節(jié)精度與主站實際計算得到精度的比值kc。

25、進一步地，步驟(3)所述調(diào)峰貢獻相關(guān)性系數(shù)指標為工業(yè)柔性負荷出力變化與電網(wǎng)負荷的數(shù)學相關(guān)性，每小時為一個時段計算一個相關(guān)性計算點。

26、進一步地，步驟(4)所述控制方式中，

27、所述調(diào)峰模式下，工業(yè)柔性負荷參與自動功率控制的貢獻用于體現(xiàn)實際負荷曲線與電網(wǎng)實際負荷的反向特性大小，通過調(diào)峰貢獻相關(guān)性系數(shù)指標來表征；

28、所述調(diào)頻模式下，工業(yè)柔性負荷參與自動功率控制的貢獻用于體現(xiàn)跟蹤控制指令來回調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)深度來表征，在參與電網(wǎng)調(diào)頻時段參與調(diào)峰貢獻相關(guān)性系數(shù)計算。

29、進一步地，步驟(4)所述計算工業(yè)柔性負荷調(diào)節(jié)貢獻價值系數(shù)包括：

30、

31、式中：ka為當日apc可用率，kh為當日數(shù)據(jù)校驗合格率，kw為當日數(shù)據(jù)完整率，當工業(yè)柔性負荷參與主站自動控制的控制方式為調(diào)峰模式時，kr為調(diào)峰貢獻相關(guān)性系數(shù)指標，用于表示當日參與調(diào)控業(yè)務(wù)時間段聚合負荷曲線與全網(wǎng)負荷間相關(guān)性系數(shù)，當工業(yè)柔性負荷參與主站自動控制的控制方式為調(diào)頻模式時,kr設(shè)置為-1。

32、進一步地，步驟(5)所述apc服務(wù)可用性補償按照apc可用時間進行補償，計算方法為：

33、對于支持apc控制的工業(yè)柔性負荷，如果apc可用率達到預(yù)設(shè)百分比以上，按apc可用時間補償給予經(jīng)濟補償；

34、所述apc服務(wù)貢獻補償按照以參與主站apc控制的程度進行區(qū)分，按調(diào)節(jié)深度、調(diào)節(jié)考核和調(diào)節(jié)性能的乘積進行補償，補償費用按天統(tǒng)計，計算方法如下：

35、pd＝ks×d×[ln(kp)+1]×yapc???????????????????(4)

36、式中：pd為每日補償費用，ks工業(yè)柔性負荷調(diào)節(jié)貢獻價值系數(shù)，d為調(diào)節(jié)深度，kp為工業(yè)柔性負荷的調(diào)節(jié)性能指標，yapc為補償基準價格，該價格根據(jù)資源類型不同差異化設(shè)置。

37、進一步地，步驟(6)所述數(shù)據(jù)穩(wěn)定性考核每天一次計算，對于任意時間段數(shù)據(jù)，如果該時間段數(shù)據(jù)完整性校驗或數(shù)據(jù)合格率校驗不通過，認為該時間段量測異常，如果有一段時間內(nèi)異常的時間段總時長數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)時長，則認為當天數(shù)據(jù)穩(wěn)定性不足，聚合商上送的數(shù)據(jù)無法支撐其參與自動功率控制，需要對工業(yè)柔性負荷進行考核；

38、所述調(diào)節(jié)合格性考核包括apc可用時間考核、可用容量準確率和調(diào)節(jié)精度合格率考核，每日一次計算；如果工業(yè)柔性負荷當日apc可用時間小于市場申報時間的預(yù)設(shè)比值，記一次apc可用時間不足考核；如果當日可用容量準確率指標小于市場申報值的預(yù)設(shè)比值，則記一次可用容量準確率考核；如果當日工業(yè)柔性負荷的調(diào)節(jié)精度合格率指標低于市場申報值得預(yù)設(shè)比值，則記一次調(diào)節(jié)精度合格率考核；

39、所述工業(yè)柔性負荷考核結(jié)果，如下式所示：

40、m＝y(tǒng)d×md+ya×ma+yc×mc+yp×mp???????????????(5)

41、式中：m為每日工業(yè)柔性負荷受考核結(jié)果，yd為運行穩(wěn)定性考核單價，md為當日是否受考核，受考核為1，否則為0；ya為apc可用時間考核費用，ma為apc可用時間考核是否受考核，受考核為1，否則為0；yc為可用容量準確率考核費用，mc為可用容量準確率考核是否受考核，受考核為1，否則為0；yp為調(diào)節(jié)精度合格率考核費用，mp為調(diào)節(jié)精度合格率是否受考核，受考核為1，否則為0。

42、基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種工業(yè)柔性負荷自動功率控制服務(wù)補償計算系統(tǒng)，包括：

43、初始化模塊，用于針對每個獨立參與主站控制的工業(yè)柔性負荷，在電網(wǎng)主站的自動功率控制系統(tǒng)apc中以等效機組方式進行建模；采集獲得工業(yè)柔性負荷虛擬機組的歷史采樣數(shù)據(jù)，寫入歷史庫中；主站控制投入狀態(tài)、控制模式、實際功率和控制目標；

44、校驗?zāi)K，用于對歷史采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗；

45、指標計算模塊，用于根據(jù)校驗后的歷史采樣數(shù)據(jù)，計算控制服務(wù)補償基礎(chǔ)數(shù)據(jù),計算apc服務(wù)考核性指標，計算調(diào)峰貢獻相關(guān)性系數(shù)指標；所述apc服務(wù)考核性指標包括：可用容量準確率指標和調(diào)節(jié)精度合格率指標；

46、參數(shù)計算模塊，用于根據(jù)工業(yè)柔性負荷參與主站自動控制的控制方式計算工業(yè)柔性負荷調(diào)節(jié)貢獻價值系數(shù)，所述控制方式包括調(diào)峰模式和調(diào)頻模式；

47、補償計算模塊，用于計算工業(yè)柔性負荷參與主站apc控制服務(wù)考核補償，所述apc控制服務(wù)考核補償包括apc服務(wù)考核性指標、apc服務(wù)可用性補償和apc服務(wù)貢獻補償；

48、考核模塊，用于基于控制服務(wù)補償基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和apc服務(wù)考核性指標，開展對工業(yè)柔性負荷的考核，得到每日工業(yè)柔性負荷補償及考核結(jié)果；所述考核包括運行穩(wěn)定性考核和調(diào)節(jié)合格性考核。

49、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實現(xiàn)了針對數(shù)量多、容量下、分散式的工業(yè)柔性負荷資源聚合參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻控制后、需要準確計算工業(yè)柔性負荷調(diào)節(jié)貢獻的補償方法的運行，提出一種工業(yè)柔性負荷自動功率控制服務(wù)補償計算方法，確保工業(yè)柔性負荷參與主站控制后能夠得到公平評估、合理補償和考核，支撐工業(yè)柔性負荷參與電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)市場。