适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法技术

一种适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，该智能电网至少包括发电单元、存储单元和柔性用户单元，该方法包括：对发电单元的发电量和柔性用户单元的用电需求进行分布式协调更新，在更新过程中以分布式的方式获得所需的全局数据信息，并基于该所得全局数据信息以分布式的方式计算出电网电价，其中该全局数据信息至少包括所有发电单元的发电成本系数、所有存储单元的存储成本系数及所有柔性用户单元的效用系数；以及基于该电网电价对发电量和用电需求进行协调。本发明专利技术提出的方法，利用所得电价对发电量和用电需求进行协调，在满足系统和个体约束条件，保证电网的社会效益最大化的同时还保护了用户的个人隐私。

Distributed coordination method for economic dispatch and demand response of smart grid

【技术实现步骤摘要】
适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法
本专利技术涉及智能电网分布式能源管理领域，尤其是一种适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法。
技术介绍
多智能体系统是由多个自主且相互作用的实体组成的集合，其目的是将规模较大且复杂的系统分解成规模较小、彼此能够相互通信和协调，且易于管理的多个系统。由于其具有自主性、协调性、分布性及自组织能力、学习和推理能力等优势，在解决实际应用问题时，能够支持分布式应用和实现，且具有很强的鲁棒性、可靠性和较高的问题求解效率。目前多智能体系统广泛应用于智能机器人、智能交通、智能电网等领域。分布式一致性算法是多智能体系统中应用极为广泛且有效的算法之一，它依赖于多个智能体之间的局部信息交流，从而使得网络中单个智能体的某些量趋于一致，最终实现整个系统的全局目标，如传感器网络估计、机器人的群集、蜂拥、电网的电价平衡等。智能电网中已有的协调算法主要是集中式的，要求所有发电单元和用户将自己的发电量和用电请求信息发送给一个聚合器，再由该聚合器对信息进行集中协调和处理。这种集中式协调算法在很大程度上增加了计算和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，该智能电网至少包括发电单元、存储单元和柔性用户单元，其特征在于，该方法包括：/n对发电单元的发电量和柔性用户单元的用电需求进行分布式协调更新，在更新过程中以分布式的方式获得所需的全局数据信息，并基于该所得全局数据信息以分布式的方式计算出电网电价，其中该全局数据信息至少包括所有发电单元的发电成本系数、所有存储单元的存储成本系数及所有柔性用户单元的效用系数；以及/n基于该电网电价对发电量和用电需求进行协调。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，该智能电网至少包括发电单元、存储单元和柔性用户单元，其特征在于，该方法包括：
对发电单元的发电量和柔性用户单元的用电需求进行分布式协调更新，在更新过程中以分布式的方式获得所需的全局数据信息，并基于该所得全局数据信息以分布式的方式计算出电网电价，其中该全局数据信息至少包括所有发电单元的发电成本系数、所有存储单元的存储成本系数及所有柔性用户单元的效用系数；以及
基于该电网电价对发电量和用电需求进行协调。


2.根据权利要求1所述的适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，其特征在于，所述对发电单元的发电量和柔性用户单元的用电需求进行分布式协调更新，包括：
初始化分布式协调方法的参数；
智能电网的各个单元进行迭代运算，计算出电网电价。


3.根据权利要求2所述的适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，其特征在于，所述初始化分布式协调方法的参数，包括：
初始化时间T∈R，惩罚因子ρ∈(0，1)，发电成本系数ai，bi，用户效用系数αj，βj，电池成本系数ωs，功率损耗系数γ，t＝1，k＝0。


4.根据权利要求2所述的适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，其特征在于，所述智能电网的各个单元进行迭代运算，计算出电网电价，包括：
开始每个时间间隙内的迭代，k＝k+1；
根据发电量、存储电能、消耗电能，电网中的所有参与单元计算价格系数即：









其中，Xi(t)k表示分布式发电单元i在第k次迭代中发电量的逼近值，Xs(t)k表示存储单元s在第k次迭代中存储电能的逼近值，Xj(t)k表示柔性用户单元j在第k次迭代中消耗电能的逼近值；ui(t)k表示分布式发电单元i在第k次迭代中所对应的缩放对偶变量，us(t)k表示存储单元s在第k次迭代中所对应的缩放对偶变量，uj(t)k表示柔性用户单元j在第k次迭代中所对应的缩放对偶变量，γi表示分布式发电单元i的功率损耗因子，γs表示存储单元s的功率损耗因子，γj表示柔性用户单元j的功率损耗因子，和表示与分布式发电单元i有关的价格系数，和表示与存储单元s有关的价格系数，和表示与柔性用户单元j有关的价格系数；
基于计算出的价格系数电网中的所有参与单元计算与价格系数有关的中间变量即：









其中，分别表示与分布式发电单元i、存储单元s和柔性用户单元j的价格系数有关的中间变量，并无实际的物理意义；
基于计算出的与价格系数有关的中间变量通过多智能体平均一致性算法分布式计算最优对偶变量η(t)*，即电网电价。


5.根据权利要求4所述的适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，其特征在于，所述通过多智能体平均一致性算法分布式计算最优对偶变量η(t)*，即电网电价，包括：
由与价格系数有关的中间变量构建向量即






利用多智能体平均一致性算法对两个向量进行迭代更新，最终得到各自的收敛值，即：



最后计算η(t)*＝y(t)*/x(t)*，η(t)*即电网电价；
其中，n表示分布式发电单元的数量，q表示存储单元的数量，m表示柔性用户单元的数量，w表示可再生发电单元的数目，n1表示电网所有参与单元的数目，n2表示电网可被调度单元的数目。


6.根据权利要求1所述的适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，其特征在于，所述基于该电网电价对发电量和用电需求进行协调，包括：
根据上述计算出电网电价对发电量和柔性用户用电需求进行协调，更新发电单元的发电量、存储单元的存储功率以及柔性用户单元的用电需求，即：









其中，Pi(t)k+1表示分布式发电单元i在第k+1次迭代中更新的发电量，Ps(t)k+1表示存储单元s在第k+1次迭代中更新的存储电能，Pj(t)k+1表示柔性用户单元j在第k+1次迭代中更新的消耗电能；
对电网所有参与单元进行X-更新；
对电网所有参与单元进行U-更新；
检查是否满足终止条件，若条件不满足，则继续进行迭代；否则，令t＝t+1进行下一时隙的迭代，直到t≥T，最终输出整个时间周期的P，即发电单元i在第k+1次迭代中更新的发电量Pi(t)k+1，存储单元s在第k+1次迭...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦家虎，万艳妮，李曼，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34