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申请/专利权人：东北电力大学;国网新疆电力有限公司;国网新疆电力有限公司信息通信公司

摘要：一种基于数字孪生的规模化电采暖负荷参与配电网规划方法属于配电网规划技术领域。本发明提出了一种含规模化电采暖负荷的配电网系统数字孪生框架，通过对实体配电网进行复刻，在虚拟孪生体内进行相关研究，为后续的配电网规划工作提供了研究基础。本发明引入了分散式电采暖负荷具备灵活性的特性，通过对电采暖负荷群的开关状态进行调节，控制其用电功率，用于电网规划工作中需求侧的灵活性资源，挖掘分布式电采暖负荷群的调节潜力；再次通过聚合功率以电采暖负荷的调节能力，结合配电网原始网络参数，构建含规模化电采暖配电网数字孪生规划模型；最后实验仿真验证该方法可以获得更好的经济效益，提高新能源的消纳率和一定程度的削峰填谷。

主权项：1.基于数字孪生的规模化电采暖负荷参与配电网规划方法，其特征在于：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：步骤一：根据实体配电网系统的原始网络参数以及历史数据构建配电网的数字孪生模型，其中，实体配电网系统是物理实体，配电网的数字孪生模型是数字化的配电网模型；步骤二：根据分散式电采暖的传热过程，基于房屋建筑参数以及内部环境建立电采暖负荷模型；步骤三：通过步骤二中的电采暖负荷模型以及室内温度判断电采暖设备开或关，并根据电采暖设备的开关状态，利用聚合功率公式计算出不同典型日下的聚合功率，并构建电采暖负荷灵活性模型，通过该模型获得分布式电采暖负荷群的调节能力；所述典型日为分别选取北方地区冬季最低室外温度为-30℃，-25℃，-10℃以及-5℃五个区间段，用来简化代替北方地区全部冬季的室外温度；所述电采暖设备有两种运行方式：方式一、电采暖不参与电网调控，为保证用户舒适度按照设定的最大和最小开启功率运行，此时电采暖的上调功率和下调功率均为0；方式二、电采暖参与电网调控，在受到设定的最大和最小开启功率限定的同时，根据电采暖负荷参与调节时可上调功率的上下限进行调控运行；所述调节能力如下式： 式中：Pup,non为电采暖不参与调控时的上调功率，Pdown,non为电采暖不参与调控时的下调功率，Pup,max为电采暖负荷参与调节时可上调功率的上限；Pdown,max为电采暖负荷参与调节时可下调功率的上限；Pall为负荷群全部设备开启时的最大功率；Pbase表示电采暖负荷在接收到调控信号但还没有参与调控时的聚合功率；Pmin表示保证用户舒适度下电采暖负荷的最小开启功率，假设每用户最小需要开启一台电采暖设备时的功率；步骤四：通过步骤三获得的聚合功率以及步骤三得出的电采暖负荷的调节能力，结合配电网原始网络参数，在配电网的数字孪生模型的相应位置加入电采暖负荷群，并且取Pup,non，Pdown,non，则认为此时电采暖不参与调控，并对加入电采暖后的配电网的数字孪生模型按照目标函数进行规划；步骤五：在步骤四的基础上，考虑电采暖的调节特性，取步骤三中Pup,max和Pdown,max当作调节的极限功率，按照考虑电采暖自身调节特性后的目标函数进行规划，获得配电网的数字孪生模型的规划结果；步骤六：将第一年的电负荷和电采暖负荷作为原始电负荷和电采暖负荷乘以年增长率，获得下一年的基础负荷、电采暖负荷聚合功率以及调节能力的上下限，并假设新能源出力与设备极限和上年相同，反复利用步骤四和步骤五，在第一年的基础上对第二年进行规划，在第二年的基础上对第二年进行规划，以此类推，后一年在前一年的基础上进行规划工作，得出电采暖不参与调节和电采暖参与调节的五年规划方案，并对五年的方案结果进行分析。

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