一种负荷聚合商参与蓄热式电采暖电力市场调节方法技术

本发明专利技术公开了一种负荷聚合商参与蓄热式电采暖电力市场调节方法。该方法考虑到蓄热式电采暖是目前电力市场大力提倡采用的,尤其是在冬季高峰负荷时段，所以针对其进行参与电力市场进行调节，传统的蓄热电采暖电力市场由新能源、电网和蓄热电采暖用户三者构成，考虑到单体电采暖由于容量限制无法参与到市场交易中来，在此基础上加入了负荷聚合商，基于聚类模型，分析新能源‑电网‑负荷聚合商‑蓄热电采暖用户四者之间的信息交互关系和收益及约束条件，其可实现对所属蓄热式电采暖设备集群管理，可以达到电力市场多元主体的深度交互与多方共赢。

【技术实现步骤摘要】
一种负荷聚合商参与蓄热式电采暖电力市场调节方法
本专利技术涉及蓄热电采暖参与电力市场调节
，具体涉及一种负荷聚合商参与蓄热式电采暖电力市场调节方法。
技术介绍
蓄热电采暖因其环保、节能等优点如今越来越被人们所广泛使用，传统的蓄热电采暖电力市场由新能源、电网和用户三个主体构成，三者之间交易形式简单，但是却会有单体电采暖由于容量限制无法参与到市场交易中来的问题，而且当电采暖容量较多时也会出现不易管理的情况，在此基础上加入了负荷聚合商，其实现了对所属蓄热式电采暖设备集群管理，通过加入聚类算法，可以实现在聚合商端的负荷特性识别，从而合理安排负荷调节方式，释放更大调节潜力。在负荷聚合商调控基础上，分析四方收益及约束条件，最终达到聚合商与蓄热式电采暖用户的深度交互与多方共赢。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种负荷聚合商参与蓄热式电采暖电力市场调节方法，该方法在传统蓄热电采暖电力市场中加入负荷聚合商，基于聚类方法进行负荷集中调控管理，实现集群管理。分析四方收益及约束条件，最终达到负荷聚合商和蓄热式电采暖用户等市场主体多方优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负荷聚合商参与蓄热式电采暖电力市场调节方法，其特征在于，该方法包括以下内容：/n获取电采暖用户不同负荷下的电价历史数据，对用户进行聚类，提取不同建筑类型的波动规律，获取各种建筑的热负荷曲线，以所得负荷曲线作为热用户的分类依据；/n根据聚类结果，选取典型用户，负荷聚合商进行典型用户负荷调控；/n负荷聚合商获取电采暖用户的负荷需求信息，同时获取电网和新能源的电量电价信息，/n负荷聚合商控制电采暖用户的相变蓄热系统进行相应的蓄热/放热动作；/n蓄热电采暖用户到负荷聚合商的信息传递需要借助聚类算法完成，使得聚合商实现按需供给；同时也要把来自电厂和新能源侧的发电信息进行分类，明确聚合商的能量输入...

【技术特征摘要】
1.一种负荷聚合商参与蓄热式电采暖电力市场调节方法，其特征在于，该方法包括以下内容：
获取电采暖用户不同负荷下的电价历史数据，对用户进行聚类，提取不同建筑类型的波动规律，获取各种建筑的热负荷曲线，以所得负荷曲线作为热用户的分类依据；
根据聚类结果，选取典型用户，负荷聚合商进行典型用户负荷调控；
负荷聚合商获取电采暖用户的负荷需求信息，同时获取电网和新能源的电量电价信息，
负荷聚合商控制电采暖用户的相变蓄热系统进行相应的蓄热/放热动作；
蓄热电采暖用户到负荷聚合商的信息传递需要借助聚类算法完成，使得聚合商实现按需供给；同时也要把来自电厂和新能源侧的发电信息进行分类，明确聚合商的能量输入情况；
然后构建电厂、新能源的发电能力和用户的用电需求之间的信息交互模型，进而实现负荷聚合商参与蓄热式电采暖电力市场的调节。


2.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，负荷聚合商与中小型用户签订协议，获取其“代理权”；与此同时，负荷聚合商提供给用户低于主电网的用电电价，并对参与需求响应的用户提供相应的补贴；负荷聚合商与系统运营商沟通协调签署双边交易合同，安排自己代理的用户参与需求响应项目，调整用电行为，为系统提供辅助服务。


3.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，所述聚类算法的过程是：
设定共有N组用户，同时设定聚类中心数为K，并选取初始值带入；
在N组用户负荷数据中，随机选取K组数据作为聚类的聚类中心，记为：C1(1)，C1(2)，…，C1(K)；
剩余用户负荷数据组数为N-K，对余下的用户负荷数据按照其负荷曲线到聚类中心的欧氏距离逐一分配到离其最近的聚类中心，共形成K个用户群；
每将一个剩余用户分配到距离其最近的距离中心后，重新计算K个用户群的数据中心，以重新计算的K个数据中心最为新的聚类中心；直至所有剩余用户负荷数据分配完成，
计算聚类有效性指标CHI，若有效性指标CHI未达到极值点，则重新确定聚类中心数，重复聚类过程；直到有效性指标CHI达到极值点，则对应的聚类中心数量为最佳聚类中心数，并输出分类结果，提取出不同类型用户的用电特征；
其中，CHIw表示每一类内部负荷数据的紧密程度，CHIB表示不同类的用户负荷数据的分散程度，其二者的商表示不同类的用户负荷数据的分散程度与每一类内部负荷数据的紧密程度的大小，CHI取值越大，说明聚类效果越好，计算公式分别是：



其中，为用户负荷数据，ck为聚类中心，表示数据对聚类中心ck的从属关系，



其中，为用户负荷数据的均值。





4.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，针对每类典型用户，负荷聚合商按需供热，每类典型用户负荷调控的过程是：
假设共有Nx个时段需要削减负荷，每个时间段持续时长为Δt，设时段n(n＝1，2，…，Nx)的市场价格为Pn，聚合商在该时段削减的削减量为Lx，n；则根据市场价格与负荷水平间的关系式，得该时段的电力市场价格为：
Pn＝anLx，n+bnLn(1)
式中，an为价格负荷系数；bn为常数项；Ln为时段n的预测负荷量；
参数an和bn由不同负荷下的电价历史数据通过利用最小二乘法拟合而得；聚合商削减量Lx，n和市场价格Pn确定后，则负荷聚合商在时段n从电力公司调度部门获得的收益Gn为：
Gn＝Lx，n·Pn(2)
负荷聚合商和用户签订合同后，将会按照用户参与的负荷削减量进行相应补偿，设聚合商对用户的补偿系数为Cu，则负荷聚合商在时段n补偿给用户的费用Bn为：
Bn＝Lx，n·Cu(3)


5.根据权利要求4所述的调节方法，其特征在于，负荷聚合商把来自电厂和新能源侧的发电信息进行分类的过程包括：
负荷聚合商风电消纳时段：若时段n处在和新能源发电公司签订的合约中优惠电价时间段，聚合商会控制蓄热式电锅炉将电能转换成热能储存至蓄热体，由市电为用户供热，同时将新能源发电产生的优惠电量存储起来；
调峰时段：负荷聚合商控制蓄热式电锅炉放热，蓄热体内热量降低，由蓄热体放热量来辅助调峰时段使用，减轻电网高峰时段的用电需求；
负荷聚合商在时段n的蓄热成本Bc，n为：
Bc，n＝Lc，n·Pl(4)
式中，Lc，n为时段n的蓄热量；η为蓄热式电锅炉电转热效率；Pl为合约电价；
风电消纳时段的供热收益则来自合约电价供热成本和用户基于峰谷电价的用热成本的差值，该部分收益Gc，n为：
Gc，n＝Ln·(Pt-Pl)(5)
式中，Pt为分时电采暖用电价格；t为每日时刻，t∈[1，2，3，...24]，Ln为时段n的预测负荷量；
当放热量为Ldc，n时，调峰时段负荷聚合商在时段n获得的供热收益Gdc，n为：
Gdc，n＝Ldc，n·Pt(6)
在负荷聚合商加入蓄热体放热量来辅助调峰时段使用，此时区域内削减的负荷量发生变化，因此聚合商从电网处获得的收益Gn’为：
G′n＝(an(Ln-(Lx，n+Ldc，n))+bn)(7)
·(Lx，n+Ldc，n)
聚合商在时段n的总收益函数An为：



签订合同后，用户将采暖负荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晴，谷宇，张磊，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12