一种考虑多种类需求响应不确定性的日前日内调度方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑多种类需求响应不确定性的日前日内调度方法，属于电力系统优化调度技术领域。需求响应因参与用户意愿的随机性而产生的不确定性会影响电力系统调度的经济性。根据电价型需求响应和激励型需求响应不同的作用机制，分别对其建立不确定性模型：首先用模糊变量描述电价型需求响应量，并利用鲁棒优化理论建立可中断负荷实际中断量的不确定集。然后，根据两种需求侧管理响应速度的差别，将其与其他出力资源调配在日前日内二阶段决策模型中。接着以模糊机会约束规划理论和多阶段鲁棒优化理论为基础，以蝙蝠算法和熵权重法进行求解。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑多种类需求响应不确定性的日前日内调度方法
本专利技术涉及一种考虑多种类需求响应不确定性的日前日内调度方法，属于电力系统优化调度

技术介绍
2010年，发改委、电监会等六部委联合印发《电力需求侧管理办法》，基于电网企业收集、分析的用户用电信息，各省逐步实施峰谷电价机制。此外，得益于自控技术和信息实时技术的更新和发展，用电设备控制装置已经可以实现负荷自主操控以调整电能的消耗。我国电力市场需求侧管理的蓬勃发展，有利于抑制因新能源大量接入电网造成的出力波动。然而，尽管电网相关机构提前分析、分类用户的用电习惯等因素，峰谷电价机制的根本建立在用户自愿参与并改变自己的用电行为，这为需求响应的结果带来了不可预测的因素。目前考虑不确定性的优化调度，国内外已有许多研究。多场景法因其简单、方便而受到许多学者的欢迎。但是，求解方法本身需要众多数据，且对求解能力有一定要求。因此许多学者希望用随机优化的方法处理电力系统中的不确定性。随机法虽然在保证不确定量复杂度的同时减轻了求解压力，但是求解结果偏乐观，不利于系统应对极端情况。此外，不同种类的需求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑多种类需求响应不确定性的日前日内调度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、根据电价型需求响应和激励型需求响应的不同作用机制，分别用模糊函数和鲁棒区间变量描述了分时电价响应负荷和可中断负荷的不确定量；并根据历史数据和其他参考文献等或者不确定模型参数，建立两种需求响应的不确定性模型；/n步骤2、在日前和日内阶段均考虑以配电网内的运行成本最小为目标函数，此外为了避免电价过高或过低的情况，在日前阶段加入用户转移系数的目标函数；约束部分包括了各个出力单元的上下限约束和燃气轮机机组的爬坡约束等；/n步骤3、利用模糊机会约束理论和多阶段鲁棒优化理论对两种需求响应的不确定模型进行转化，将其转...

【技术特征摘要】
1.一种考虑多种类需求响应不确定性的日前日内调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、根据电价型需求响应和激励型需求响应的不同作用机制，分别用模糊函数和鲁棒区间变量描述了分时电价响应负荷和可中断负荷的不确定量；并根据历史数据和其他参考文献等或者不确定模型参数，建立两种需求响应的不确定性模型；
步骤2、在日前和日内阶段均考虑以配电网内的运行成本最小为目标函数，此外为了避免电价过高或过低的情况，在日前阶段加入用户转移系数的目标函数；约束部分包括了各个出力单元的上下限约束和燃气轮机机组的爬坡约束等；
步骤3、利用模糊机会约束理论和多阶段鲁棒优化理论对两种需求响应的不确定模型进行转化，将其转化为确定性的形式，降低模型的复杂度，利于模型的求解；
步骤4、运用蝙蝠算法对转化后的确定性优化调度模型进行求解。


2.如权利要求1所述，考虑多种类需求响应不确定性的日前日内调度方法，其特征在于，步骤1中分时电价响应负荷的响应公式如下：



其中，ETOu表示实行电价响应后的用电量列向量，E0是电价响应前各时段用电量的列向量，E0.p、E0.f和E0.g表示峰、平和谷时段的初始负荷量，cDy.f和ΔcDy.f表示峰时原电价和电价改变量，cDy.p和ΔcDy.p、cDy.g和ΔcDy.g同理；M是电量电价弹性矩阵，它的表达式如下：
M＝(m(x，y))3×3
其中x，y＝f，g，p；m(x，y)即为电价弹性系数；在考虑基线负荷不确定性和用户响应不确定性时，有如下关系：



其中，和x，y表示基线负荷和弹性系数的不确定量；他们的隶属度如下所示：






其中是mxy1、mxy2、mxy3、mxy4、E1、E2、E3和E4隶属度参数；
电价弹性系数反应了用户对电价改变的敏感程度；当电价变化较小时，用户对价格变化并不敏感，响应积极性较小，因此负荷响应量不确定性较大；当电价与平时的电价差距较大时，电价对用户的用电行为影响较大，响应积极性大大提高，因此负荷响应量不确定性较小；
因此隶属度参数与电价有如下关系：



kx和ky表示不确定度增长率，为负值。


3.如权利要求1所述，考虑多种类需求响应不确定性的日前日内调度方法，其特征在于，步骤1中可中断负荷用户j在t时刻可响应的实际可中断负荷表达如下：






其中，表示i时刻j用户实际的中断量，表示该时刻调度中心对该用户下达的计划中断量，表示该用户中断容量的不确定部分；为历史数据中，响应不确定量绝对值的上限，该值一般与该用户最大可中断容量成正比，τj为不确定系数，表示了每个参与需求响应项目的用户的响应不确定程度；
为了分析一个系统中可中断负荷的不确定程度对调度的影响，我们设定Γ为系统的鲁棒系数；该系统的可中断负荷可用下式表示：



改变鲁棒系数Γ可以改变系统中可中断负荷的不确定性。


4.如权利要求1所述，考虑多种类需求响应不确定性的日前日内调度方法，其特征在于，步骤2中，日前阶段目标函数包括运行成本和用户转移系数；日前运行成本包括风电的运行成本、燃气轮机的运行成本、主网购电成本的和与微网售电收入的差；表达式如下：



其中，表示风力发电在t时刻的单位运行成本，表示风力发电在该时刻的出力；表示光伏机组在t时刻的单位运行成本，表示光伏机组在该时刻的出力；表示燃气轮机在该时刻的运行成本，表示燃气轮机在该时刻的出力；表示该时刻的购电电价，表示在该时刻的购电量；表示售电价，表示对微网的售电量；ΔT表示调度周期时长；用户转移系数表达式如下：



式中，S为用户转移系数，表示实行分时电价前时段i的负荷，Ploadt表示实行分时电价后时段i的负荷，T为日前时序数；日前阶段约束条件如下：
1)功率平衡约束
在时刻t应满足如下等式：



其中，为实施分时电价后日前负荷的模糊参量；
根据模糊机会规划的建模思想，在运用该理论时，允许所做决策在一定程度上不满足约束条件，但模糊约束条件成立的可行性不应低于预先设置的置信水平；
为避免系统电量不足，在可信性测度衡量时，上式可...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛四清，顾清，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13