一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法技术

本发明专利技术公开了一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法，所述控制方法包括以下步骤：根据售电公司Agent、以及用户Agent建立电网公司—售电公司—用户的三层购售电服务架构；基于三层购售电服务架构，构建由不可控负荷、可转移负荷、以及可变动负荷的组成的用户电量弹性模型；依据用户电量电价弹性模型、售电公司运行与评估参数，建立售电公司购电量控制模型，该模型包括：以售电公司售电收益与潜在收益之和最大为目标函数，分别考虑市场稳定约束、购售电平衡约束。本发明专利技术充分考虑了售电公司购售电以及对未来预期的不确定性，建立售电公司对电量的决策模型，采用混沌粒子群算法求解，实现了对购电量的优化。

A method of purchasing electricity control for distribution companies under separate distribution environment

The invention discloses a power purchase control method for a power distribution company in a separate environment. The control method comprises the following steps: establishing a three-tier power purchase and sale service architecture for a power grid company, a power distribution company and a user agent, and constructing an uncontrollable load based on a three-tier power purchase and sale service architecture. According to the elasticity model of electricity price and the operation and evaluation parameters of power companies, the control model of electricity purchasing capacity of power companies is established. The model includes: taking the sum of the profit and the potential profit of power companies as the objective function, the paper examines them separately. Considering market stability constraints, purchase and sale of electricity balance constraints. The invention fully considers the uncertainty of power purchase and sale and the future expectation of the power company, establishes the decision-making model of power supply for the power company, solves the problem by using chaotic particle swarm optimization, and realizes the optimization of power purchase.

【技术实现步骤摘要】
一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法
本专利技术涉及电力系统电力领域，尤其涉及一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法。
技术介绍
当前风电、光伏等可再生新能源发电对传统化石能源的替代，电动汽车对传统汽车的替代成为趋势，导致系统的发电和用电负荷具有随机性和间歇性，同时电力用户通过用电管理系统或设备对电能价格做出响应，进行负荷的平移或削减。在“源”、“荷”不确定的情况下实施电力零售业务，使得售电公司的运营受到关注[1]。一个完整的电力市场，一般划分为中长期合约交易市场、期货交易市场、日前交易市场、实时交易(平衡)市场和辅助服务交易市场几种。在我国电力市场改革及配售分离的背景下，电网公司为了保证供需平衡、维持系统稳定，电力市场运行部门通过现货交易市场，确定第二天每一个交易时段内的发电计划，并计算在每个区域参考节点和发电机组上网点的现货价格，即售电公司向电网购电的趸售电价。售电公司除了以长期合约、期货交易等形式从电网中购电，还需要从日前交易市场中进行购电，而售电公司购电量的决策，对电力系统的安全运行和售电公司的效益，都具有较大影响。对于售电公司，需要提交次日购电量曲线，通常采用每30分为一个交易时段，整点结束或半小时结束。在售电公司零售电价未放开的情况下，售电公司的购电量决策仅需由所售电用户预测负荷与合约电量差值决定。但在充分市场化阶段，售电公司具有零售电价的自主决定权，其所提供服务范围内的电力用户的用电量将受到零售电价的影响，进而会影响到售电公司需要在日前交易市场中的购电量。由于存在现货市场电价和次日用户用电量的不确定性等因素，导致售电公司传统的购电量决策方法面临一定的风险。如何制定有效的购电量决策策略，使售电公司在现货市场电价和次日用户用电量的不确定的情况下获得最大收益，成为售电公司关注的内容。
技术实现思路
本专利技术提供了一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法，本专利技术通过分析负荷弹性，建立保护用户隐私的用户需求弹性模型以及考虑可自主决策电价因素的最优购电量决策模型，并将条件风险价值(CVaR)引入售电公司风险评估中，实现了售电公司对购电量的优化，详见下文描述：一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法，所述控制方法包括以下步骤：根据售电公司Agent、以及用户Agent建立电网公司—售电公司—用户的三层购售电服务架构；基于三层购售电服务架构，构建由不可控负荷、可转移负荷、以及可变动负荷的组成的用户电量弹性模型；依据用户电量电价弹性模型、售电公司运行与评估参数，建立售电公司购电量控制模型，该模型包括：以售电公司售电收益与潜在收益之和最大为目标函数，分别考虑市场稳定约束、购售电平衡约束。具体实现时，所述售电公司Agent，用于接收到所有用户负荷信息之后，根据自身利益最大化为目标制定购电量优化策略，并将最终预测的购电量上报电网公司。优选地，所述用户Agent，用于通过物理接口与智能用电设备进行交互，实现对设备的智能控制；所述用户Agent，还用于基于历史用电习惯信息或设定的信息，预测次日用户的用电曲线和需求弹性参数，对用户负荷数据进行聚合，并上报给售电公司Agent；所述用户Agent，还用于基于售电公司发布的零售电价信息，优化自身的用能计划，实现用户的能量管理。用户Agent可应用于工业、商业及居民负荷。进一步地，所述用户电量弹性模型具体为：式中：I为总时段数，表示用户k各个时刻基准电价为时的用户日用电量曲线，Wk是与用户电量电价弹性相关的矩阵；表示负荷m初始用电量向量；Em为负荷电量电价弹性矩阵；为电价向量。其中，所述市场稳定约束具体为：ρsmin≤ρs,t≤ρsmaxPbmin≤Pb,t≤Pbmax式中，ρsmax、ρsmin分别为日前小时电价上下限，ρbmax、ρbmin分别为购电功率上下限，Pa,min表示日售电量最小值，T为决策时段集合，T＝[1,2,…,I]。其中，所述购售电平衡约束具体为：Pb,t＝Ps,t+Ploss,t＝(1+α)Ps,t式中，ρs,t为制定的日前小时电价，Ploss,t为输电过程中损失的总电量，α为线损比例系数。进一步地，所述控制方法还包括：售电公司Agent通过广播方式向用户传递信息；用户Agent上传信息包含负荷数据，因此需要加密传输。本专利技术提供的技术方案的有益效果是：1、充分考虑了售电公司购售电以及对未来预期的不确定性，建立售电公司对电量的决策模型，采用混沌粒子群算法求解，实现了对购电量的优化；2、通过对可自主决策电价因素下的购电量进行优化，增加了用户与电力系统之间的联动效果，有利于挖掘用户侧的用电弹性，又可提高社会总效益、实现能源的绿色发展。附图说明图1为本专利技术提供的基于MAS的购售电服务构架示意图；图2为本专利技术提供的一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法的流程图；图3为实施例的现货市场预测电价；图4为实施例不同σP下的售电效益；图5为实施例不同σP下的售电条件风险价值；图6为实施例不同B(0)下的售电公司决策电价；图7为实施例不同σP与σB下的售电效益。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例1一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法，参见图1和图2，该方法包括以下步骤：101：根据售电公司Agent、以及用户Agent建立电网公司—售电公司—用户的三层购售电服务架构；102：基于三层购售电服务架构，构建由不可控负荷、可转移负荷、以及可变动负荷的组成的用户电量弹性模型；103：依据用户电量电价弹性模型、售电公司运行与评估参数，建立售电公司购电量控制模型，该模型包括：以售电公司售电收益与潜在收益之和最大为目标函数，分别考虑市场稳定约束、购售电平衡约束。进一步地，售电公司Agent，用于接收到所有用户负荷信息之后，根据自身利益最大化为目标制定购电量优化策略，并将最终预测的购电量上报电网公司。进一步地，用户Agent，用于通过物理接口与智能用电设备进行交互，实现对设备的智能控制；用户Agent，还用于基于历史用电习惯信息或设定的信息，预测次日用户的用电曲线和需求弹性参数，对用户负荷数据进行聚合，并上报给售电公司Agent；用户Agent，还用于基于售电公司发布的零售电价信息，优化自身的用能计划，实现用户的能量管理。用户Agent可应用于工业、商业及居民负荷。具体实现时，该控制方法还包括：售电公司Agent通过广播方式向用户传递信息；用户Agent上传信息包含负荷数据，因此需要加密传输。综上所述，本专利技术实施例通过对可自主决策电价因素下的购电量进行优化，增加了用户与电力系统之间的联动效果，有利于挖掘用户侧的用电弹性，又可提高社会总效益、实现能源的绿色发展。实施例2下面结合图1、图2、计算公式、以及实例对实施例1中的方案进行进一步地介绍，详见下文描述：201：售电公司购售电服务架构及Agent设置；本专利技术实施例中以“电网公司—售电公司—用户”三层构架为基础，包括售电公司Agent与用户Agent，所需实施的具体功能如下：一、售电公司Agent，包括：a)与电网公司信息平台进行交互，获取电网当前运行状态，以及电网公司的趸售电价信息；b)负责向下层Agent发布零售电价信息，并接受下层Agent反馈的负荷信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：根据售电公司Agent、以及用户Agent建立电网公司—售电公司—用户的三层购售电服务架构；基于三层购售电服务架构，构建由不可控负荷、可转移负荷、以及可变动负荷的组成的用户电量弹性模型；依据用户电量电价弹性模型、售电公司运行与评估参数，建立售电公司购电量控制模型，该模型包括：以售电公司售电收益与潜在收益之和最大为目标函数，分别考虑市场稳定约束、购售电平衡约束。

【技术特征摘要】
1.一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：根据售电公司Agent、以及用户Agent建立电网公司—售电公司—用户的三层购售电服务架构；基于三层购售电服务架构，构建由不可控负荷、可转移负荷、以及可变动负荷的组成的用户电量弹性模型；依据用户电量电价弹性模型、售电公司运行与评估参数，建立售电公司购电量控制模型，该模型包括：以售电公司售电收益与潜在收益之和最大为目标函数，分别考虑市场稳定约束、购售电平衡约束。2.根据权利要求1所述的一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法，其特征在于，所述售电公司Agent，用于接收到所有用户负荷信息之后，根据自身利益最大化为目标制定购电量优化策略，并将最终预测的购电量上报电网公司。3.根据权利要求1所述的一种配售分开环境下售电公司购电量控制方法，其特征在于，所述用户Agent，用于通过物理接口与智能用电设备进行交互，实现对设备的智能控制；所述用户Agent，还用于基于历史用电习惯信息或设定的信息，预测次日用户的用电曲线和需求弹性参数，对用户负荷数据进行聚合，并上报给售电公司Agent；所述用户Agent，还用于基于售电公司发布的零售电价信息，优化自身的用能计划，实现用户的能量管理。用户Agent可应用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥玉，张禹森，王成山，李瑶虹，颜庆国，陈振宇，栾开宁，李彬，
申请(专利权)人：天津大学，国网江苏省电力有限公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：天津,12