一种有限成本约束下的电力系统柔性响应能力优化方法技术方案

本申请涉及一种有限成本约束下的电力系统柔性响应能力优化方法，包括以下具体步骤：开展有限成本约束分析，基于高斯概率密度函数构建竞价函数，计算响应所需要抑制的电力总量，通过单次功率调节执行率，计算需求响应抑制因子，结合电力总量和执行率形成有限成本约束条件；构建电力紧急需求响应模型；根据电力紧急需求响应模型，在确定性模型中，以针对性的变量复制得到对偶目标的函数值，将最小运行成本的目标函数求解为基本条件，通过反复迭代形成电力系统柔性响应能力优化算法。本申请优化电力紧急需求响应模型求解结果，为减少电力成本，优化柔性响应能力提供帮助。优化柔性响应能力提供帮助。优化柔性响应能力提供帮助。

【技术实现步骤摘要】
一种有限成本约束下的电力系统柔性响应能力优化方法


[0001]本申请涉及电力需求侧管理经济性分析领域，尤其涉及一种有限成本约束下的电力系统柔性响应能力优化方法。

技术介绍

[0002]在现代能源危机的背景下，我国时刻面临着用电紧张的情况，因此使用可再生能源接入电网就成为了一个可以被接受的解决方法。但是风能、水能、太阳能等可再生能源具备间歇性存在的缺点，无法时刻为电力系统提供电能，这就导致了有一些时段，电力供应较为充足，但是还有一些时段，电力匮乏。而用户对于电力的需求是存在时间上的周期性变化的。目前响应优化机制存在决策过程冗余、控制效果较差和整体效果受限等因素制约，体应用效果受限。因此对柔性响应能力优化的研究迫在眉睫。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的在于提供一种有限成本约束下的电力系统柔性响应能力优化方法，优化电力紧急需求响应模型求解结果，为减少电力成本，优化柔性响应能力提供帮助。
[0004]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：本申请实施例提供一种有限成本约束下的电力系统柔性响应能力优化方法，包括以下具体步骤：S1.开展有限成本约束分析，基于高斯概率密度函数构建竞价函数，计算响应所需要抑制的电力总量，通过单次功率调节执行率，计算需求响应抑制因子，结合电力总量和执行率形成有限成本约束条件；S2.构建电力紧急需求响应模型，通过有限成本约束条件，对用户的实际监测数据进行特征识别，计算负荷匹配特征，设计最小运行成本的目标函数，形成一种电力紧急需求响应模型；S3.设计电力系统柔性响应能力优化算法，根据电力紧急需求响应模型，在确定性模型中，以针对性的变量复制得到对偶目标的函数值，将最小运行成本的目标函数求解为基本条件，通过反复迭代形成电力系统柔性响应能力优化算法。
[0005]所述步骤S1中以所报电价为最低点，在高斯概率密度函数中，以数据中心的月度报价作为竞争模型，得到竞价函数，从而计算竞价响应所需要抑制的电力总量，作为约束的判别条件之一，竞价函数如公式（1）所示：（1）
式中，表示数据中心月度报价的竞争函数；表示分布幅度的标准差；表示电力公司抑制用电的期望值；表示需求响应因子作用下的高斯概率密度；表示尖峰报价的分布位置；e为自然对数。
[0006]所述单次功率调节执行率计算公式为：（2）式中，表示数据衡量中心单次功率调节的执行率；表示单位时段内执行需求的基准措施所需容量；表示数据中心需求响应的平均功率；表示契约内电力响应容量的最小值，结合单次抑制率，计算需求响应抑制因子，作为约束判别条件之二，如公式（3）所示：（3）式中，表示控制变量影响下实际用电量的需求响应抑制因子；表示单次需求响应的执行参数。
[0007]所述步骤S2中，构建电力紧急需求响应模型具体为，对用户的实际监测数据进行特征识别得到两个相邻的特征点；计算两个特征点之间的可信度，计算负荷特征的三重匹配特征，实现最低成本下的目标负荷分解；结合现实可再生能源下的不确定性因素，解决随机变量的过程中完成决策结果的约束；在终端的函数比中，得到最小运行成本的目标函数，形成一种电力紧急需求响应模型。
[0008]所述步骤S3中，得到电力系统响应的最优解：（4）式中，表示电力系统柔性响应的函数值；表示潮流约束参数；表示不同时段内的调用函数。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）该方法解决了传统方法在响应能力优
化方法的单一性，将优化方法分为有限成本约束和优化柔性响应能力两方面，优化电力紧急需求响应模型求解结果，为减少电力成本，优化柔性响应能力提供帮助。
[0010]2）该方法优化算法将决策过程分为不同时段，将最小运行成本的目标函数求解为基本条件，通过反复迭代的方法，进一步降低决策过程的冗余度和复杂度，在同样的日内用电总量下，本方法可以增大用电低谷期的电力用量，同步减少用电高峰期的电量使用，进而成功的减少电力成本。在用电高峰期，本方法可以减少该时段内的负荷功率，使其相比于同时期的其他算法用电更少。在用电低谷期内，该方法也同样能够增大负荷总功率，使其在该时段内的用电量增加。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0012]图1是本申请实施例方法流程示意图；图2是本申请实施例电力系统柔性响应能力优化框架图；图3是本申请实施例表示设计电力系统柔性响应能力优化算法流程示意图；图4是本申请实施例小区居民在24h内的非柔性负荷与可中断负荷占比示意图；图5是本申请实施例日内电力系统柔性响应能力优化方法将其与现有的成本与收益摊配方法、多层博弈方法、AE
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MFCM技术、成本约束方法在用电高峰期仿真分析对比图；图6是本申请实施例日内电力系统柔性响应能力优化方法将其与现有的成本与收益摊配方法、多层博弈方法、AE
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MFCM技术、成本约束方法在用电低谷期仿真分析对比图；图7是本申请实施例日内电力系统柔性响应能力优化方法将其与现有的成本与收益摊配方法、多层博弈方法、AE
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MFCM技术、成本约束方法在一般用电时期仿真分析对比图；图8是本申请实施例年内电力系统柔性响应能力优化方法将其与现有的成本与收益摊配方法、多层博弈方法、AE
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MFCM技术、成本约束方法在用电高峰期仿真分析对比图；图9是本申请实施例年内电力系统柔性响应能力优化方法将其与现有的成本与收益摊配方法、多层博弈方法、AE
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MFCM技术、成本约束方法在用电低谷期仿真分析对比图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0014]术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0015]请参阅图1所示，本申请实施例提供一种有限成本约束下的电力系统柔性响应能
力优化方法，包括以下具体步骤：S1.开展有限成本约束分析，基于高斯概率密度函数构建竞价函数，计算响应所需要抑制的电力总量。通过单次功率调节执行率，计算需求响应抑制因子，结合总量和单次执行率形成有限成本约束条件。
[0016]S2.构建电力紧急需求响应模型。通过有限成本约束条件，对用户的实际监测数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有限成本约束下的电力系统柔性响应能力优化方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1.开展有限成本约束分析，基于高斯概率密度函数构建竞价函数，计算响应所需要抑制的电力总量，通过单次功率调节执行率，计算需求响应抑制因子，结合电力总量和执行率形成有限成本约束条件；S2.构建电力紧急需求响应模型，通过有限成本约束条件，对用户的实际监测数据进行特征识别，计算负荷匹配特征，设计最小运行成本的目标函数，形成一种电力紧急需求响应模型；S3.设计电力系统柔性响应能力优化算法，根据电力紧急需求响应模型，在确定性模型中，以针对性的变量复制得到对偶目标的函数值，将最小运行成本的目标函数求解为基本条件，通过反复迭代形成电力系统柔性响应能力优化算法。2.根据权利要求1所述的一种有限成本约束下的电力系统柔性响应能力优化方法，其特征在于，所述步骤S1中以所报电价为最低点，在高斯概率密度函数中，以数据中心的月度报价作为竞争模型，得到竞价函数，从而计算竞价响应所需要抑制的电力总量，作为约束的判别条件之一，竞价函数如公式（1）所示：（1）式中，表示数据中心月度报价的竞争函数；表示分布幅度的标准差；表示电力公司抑制用电的期望值；表示需求响应因子作用下的高斯概率密度；表示尖峰报价的分布位置；e为自然对数。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊立攀，禹文静，彭涛，张成，徐琰，明东岳，魏伟，邱艳，杜磊，殷明凯，
申请(专利权)人：国网电动汽车服务湖北有限公司，
类型：发明
国别省市：