一种电力需求响应的资源聚合优化方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力需求响应的资源聚合优化方法、装置及存储介质，方法包括：构建需求响应聚合优化模型的初始目标函数，设置初始目标函数的物理约束；分别获取用户和负荷集成商的应邀申报容量数据、实际响应容量数据和偏差数据，输入有效响应档位处理模型，以使有效响应档位处理模型计算不同偏差关系的有效响应容量，建立对应的档位；分别输出对应的用户和负荷集成商的有效响应容量档位；设置每一个档位的档位状态变量和档位中间变量，并设置对应的逻辑约束，更新需求响应聚合优化模型的目标函数，将更新后的目标函数输入需求响应聚合优化模型，输出决策结果数据，获得资源聚合优化申报方案，以供负荷集成商在日前邀约模式下进行调度交易。进行调度交易。进行调度交易。

【技术实现步骤摘要】
一种电力需求响应的资源聚合优化方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力调度
，尤其涉及一种电力需求响应的资源聚合优化方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]现有的可调资源进行聚合分析方法主要是从直控型虚拟电厂各类资源约束的角度，表示了聚合群体的功率调节范围和对应的调用成本，将等值约束纳入主网的调度优化模型，从而实现聚合对象与电力系统经济调度计划的衔接。然而，在负荷侧资源参与调度交易的实践中，完全具备直控响应能力的资源体量有限，为了更好的发挥负荷侧资源的响应能力，除了采用直控模式来调用负荷侧资源以外，通常还采用邀约模式来鼓励各类用户实现按时段的响应。
[0003]日前邀约响应是指预计次日可能出现短时供电缺口或备用不足时，由电网或政府机构在日前计划阶段发出响应邀约，满足准入条件的大用户或负荷集成商应邀并在运行日中执行响应，最后根据实际响应的效果评价来获取响应收益或支付偏差考核费用。日前邀约响应已成为我国部分省区开展电力需求响应的主要模式之一，考虑到用户响应的不确定性，通常会设置不同档位的响应品质评价标准，将负荷侧资源的实际响应效果与预期的申报容量进行比对，来完成分档考核与补偿。
[0004]但是，在需求响应的实施流程中，负荷集成商需要通过不同响应品质、成本特性的分散用户资源整合，进一步挖掘需求响应能力、提升需求侧资源利用的整体效益，负荷集成商会从需求响应市场的收益中扣除代理用户支出，获得部分利润。在日前邀约需求响应的模式下，针对聚合对象的最优聚合决策，不仅仅是需要考虑资源特性本身的物理约束，更要兼需求响应组织方对于有效响应容量的分档认证标准、集成商与用户的效益和成本分摊方式等影响，从预期收益最大化的角度来进行聚合决策。因此，现有的聚合对象成本拟合与功率调节范围刻画的可调资源进行聚合分析方法，较难适用于日前邀约模式下负荷集成商的聚合决策。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种电力需求响应的资源聚合优化方法、装置及存储介质，以应用在日前邀约模式下负荷集成商的聚合决策中，增强负荷集成商对于已代理的用户侧资源的调节能力，提高负荷集成商参与日前邀约响应决策的准确性，形成求解更为高效、准确的需求响应聚合结果。
[0006]为了实现上述效果，本专利技术实施例提供了一种电力需求响应的资源聚合优化方法，包括根据负荷集成商的有效响应容量、偏差考核费用、需求响应单位补偿标准和所述负荷集成商代理的用户的支出费用，以预期收益最大为目标，构建需求响应聚合优化模型的初始目标函数，设置所述初始目标函数的物理约束；
[0007]分别获取预设时段内用户和负荷集成商的应邀申报容量数据和实际响应容量数
据，输入有效响应容量档位处理模型，以使所述有效响应容量档位处理模型根据所述应邀申报容量数据、所述实际响应容量数据，计算第一有效响应容量，并根据所述应邀申报容量数据和所述实际响应容量数据的偏差关系，建立对应的有效响应容量档位，分别输出对应的用户和负荷集成商的有效响应容量档位和对应的偏差关系；其中，每个所述有效响应容量档位对应一个所述偏差关系；
[0008]设置每一个所述有效响应容量档位的档位状态变量和对应的逻辑约束，根据所有的档位状态变量，更新所述第一有效响应容量的关系式，分别获得用户和负荷集成商的第二有效响应容量的关系式；根据用户的第二有效响应容量的关系式和负荷集成商的第二有效响应容量的关系式，更新需求响应聚合优化模型的初始目标函数，获得第一目标函数；对第一目标函数设置档位中间变量和对应的线性逻辑约束，获得第二目标函数；
[0009]将第二目标函数输入所述需求响应聚合优化模型，以使所述需求响应聚合优化模型输出决策结果数据，获得资源聚合优化申报方案，以供负荷集成商在日前邀约模式下进行调度交易。
[0010]作为优选方案，本专利技术的电力需求响应的资源聚合优化方法是针对日前邀约模式下，根据负荷集成商已代理的用户资源的响应特性以及负荷集成商与用户的效益和成本分摊方式、有效响应容量的分档评价标准，对负荷集成商与用户的实际响应容量与应邀申报容量的偏差关系，来确定有效响应容量，并建立对应的档位。在负荷集成商与用户的有效响应容量的分档基础上，基于负荷集成商的角度，以预期收益最大化为目标构建电力需求响应的需求响应聚合优化模型。
[0011]相比于现有的只考虑资源特性本身的物理约束的资源聚合模型，本专利技术的需求响应聚合优化模型设置的有效响应容量分档评价方法兼容了用户资源响应的不确定性，兼顾了需求众多用户的资源特性、代理结算关系的差异，以及需求响应组织方对于有效响应容量分档认证的要求，借助决策优化方法来配置已代理用户可用的响应容量，形成较为准确的聚合申报信息，从而在负荷集成商参与日前邀约响应时，提高需求响应聚合优化模型计算预期响应效果、预期收益的准确性；增强在日前邀约模式下的负荷集成商对于已代理的用户侧资源的调节能力，提高负荷集成商参与日前邀约响应决策的准确性。
[0012]本专利技术的需求响应聚合优化模型由于设置的有效响应容量分档评价方法，使得需求响应最优聚合决策变量之间存在显著的非线性关系。针对聚合决策变量的非线性耦合关系，通过引入档位状态变量和档位中间变量以及对应的逻辑关系约束，提出聚合模型的线性化处理将其等价转化为混合整数规划模型，能够保障需求响应聚合优化模型具求解的简易性、高效性，从而提高需求响应最优聚合决策的效率，以使需求响应聚合优化模型形成求解更为高效、准确的需求响应聚合结果。
[0013]作为优选方案，以预期收益最大化为目标，构建需求响应聚合优化模型的初始目标函数，具体为：
[0014]以预期收益最大化为目标，设置需求响应聚合优化模型的初始目标函数：
[0015][0016]其中，P
t
表示集成商在t时段的有效响应容量；R
t
表示集成商在t时段的偏差考核费用；L
t
表示负荷集成商对t时段的需求响应单位补偿标准；U1和U2分别表示集成商代理的联动补偿类用户和固定补偿类用户的集合；C
1j
和C
2j
分别表示集成商代理的联动补偿类用户和固定补偿类用户的费用支出；μ
j
表示代理合同中约定的用户对需求响应收益的共享比例系数；p
j,t
表示用户的有效响应容量；λ
j
表示约定的用户承担的考核费用分摊比例系数；R
1j,t
表示根据邀约响应组织方的考核标准，评估的用户响应偏差考核费用；L
fix
表示合同约定的固定结算费用；
[0017]所述初始目标函数的约束条件包括：用户的有效响应容量约束、负荷集成商的有效响应容量约束、用户资源的申报容量范围约束、实际响应容量的调节速率约束、负荷集成商的偏差考核费用约束、应邀申报容量和预估的实际响应容量约束、集成商最大最小申报容量约束和最小持续响应时间约束；
[0018]其中，负荷集成商的有效响应容量约束：
[0019][0020]其中，P
t本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力需求响应的资源聚合优化方法，其特征在于，包括：根据负荷集成商的有效响应容量、偏差考核费用、需求响应单位补偿标准和所述负荷集成商代理的用户的支出费用，以预期收益最大为目标，构建需求响应聚合优化模型的初始目标函数，设置所述初始目标函数的物理约束；分别获取预设时段内用户和负荷集成商的应邀申报容量数据和实际响应容量数据，输入有效响应容量档位处理模型，以使所述有效响应容量档位处理模型根据所述应邀申报容量数据、所述实际响应容量数据，计算第一有效响应容量，并根据所述应邀申报容量数据和所述实际响应容量数据的偏差关系，建立对应的有效响应容量档位，分别输出对应的用户和负荷集成商的有效响应容量档位和对应的偏差关系；其中，每个所述有效响应容量档位对应一个所述偏差关系；设置每一个所述有效响应容量档位的档位状态变量和对应的逻辑约束，根据所有的档位状态变量，更新所述第一有效响应容量的关系式，分别获得用户和负荷集成商的第二有效响应容量的关系式；根据用户的第二有效响应容量的关系式和负荷集成商的第二有效响应容量的关系式，更新需求响应聚合优化模型的初始目标函数，获得第一目标函数；对第一目标函数设置档位中间变量和对应的线性逻辑约束，获得第二目标函数；将第二目标函数输入所述需求响应聚合优化模型，以使所述需求响应聚合优化模型输出决策结果数据，获得资源聚合优化申报方案，以供负荷集成商在日前邀约模式下进行调度交易。2.如权利要求1所述的一种电力需求响应的资源聚合优化方法，其特征在于，所述以预期收益最大化为目标，构建需求响应聚合优化模型的初始目标函数，具体为：以预期收益最大化为目标，设置需求响应聚合优化模型的初始目标函数：其中，P
t
表示集成商在t时段的有效响应容量；R
t
表示集成商在t时段的偏差考核费用；L
t
表示负荷集成商对t时段的需求响应单位补偿标准；U1和U2分别表示集成商代理的联动补偿类用户和固定补偿类用户的集合；C
1j
和C
2j
分别表示集成商代理的联动补偿类用户和固定补偿类用户的费用支出；μ
j
表示代理合同中约定的用户对需求响应收益的共享比例系数；p
j,t
表示用户的有效响应容量；λ
j
表示约定的用户承担的考核费用分摊比例系数；R
1j,t
表示根据邀约响应组织方的考核标准，评估的用户响应偏差考核费用；L
fix
表示合同约定的固定结算费用；所述初始目标函数的约束条件包括：用户的有效响应容量约束、负荷集成商的有效响应容量约束、用户资源的申报容量范围约束、实际响应容量的调节速率约束、负荷集成商的偏差考核费用约束、应邀申报容量和预估的实际响应容量约束、集成商最大最小申报容量约束和最小持续响应时间约束；其中，负荷集成商的有效响应容量约束：
其中，P
t
表示集成商在t时段用于核算需求响应收益的有效响应容量；D
t
和A
t
分别表示集成商在t时段应邀确认的申报容量和实际响应容量；R
dz
，R
dis
，R
nor
分别为有效响应容量的死区认证系数、折扣区认证系数和饱和区认证系数，有R
dz
<R
dis
<R
nor
；N
dis
有效响应容量针对实际响应容量的折扣系数。用户的有效响应容量约束为：其中，所述用户包括所述联动补偿类用户和所述固定补偿类用户，d
j,t
表示负荷集成商代理的用户j在t时段的申报容量；a
j,t
表示代理用户j在t时段的实际响应容量。3.如权利要求1所述的一种电力需求响应的资源聚合优化方法，其特征在于，所述根据所述应邀申报容量数据和所述实际响应容量数据的偏差关系，建立对应的有效响应容量档位，具体为：计算不同偏差关系的有效响应容量：其中，d
j,t
表示用户或负荷集成商j在t时段的申报容量；a
j,t
表示用户或负荷集成商j在t时段的实际响应容量；R
dz
，R
dis
，R
nor
分别为有效响应容量的死区认证系数、折扣区认证系数和饱和区认证系数，且R
dz
<R
dis
<R
nor
；N
dis
为有效响应容量对实际响应容量的折扣系数；根据应邀申报容量数据和所述实际响应容量数据的偏差关系，建立四个对应的有效响应容量档位，其中，所述偏差关系包括：a
j,t
<R
dz
d
j,t
、R
dz
d
j,t
≤a
j,t
<R
dis
d
j,t
、R
dis
d
j,t
≤a
j,t
<R
nor
d
j,t
和a
j,t
≥R
nor
d
j,t
；分别对应第一个有效响应容量档位、第二个有效响应容量档位、第三个有效响应容量档位和第四个有效响应容量档位。4.如权利要求3所述的一种电力需求响应的资源聚合优化方法，其特征在于，所述设置每一个档位的档位状态变量和对应的逻辑约束，根据所有的档位状态变量，更新所述第一有效响应容量的关系式，具体为：设置每一个档位的档位状态变量y
i,1,t
、y
i,2,t
、y
i,3,t
和y
i,4,t
；其中，y
i,1,t
、y
i,2,t
、y
i,3,t
和y
i,4,t
分别对应第一个档位、第二个档位、第三个档位和第四个档位；设置所述档位状态变量的逻辑约束为：
其中，M表示用于松弛约束的常数；更新后的有效响应容量关系式为：p
j,t
＝N
dis
y
i,2,t
a
j,t
+y
i,3,t
a
j,t
+R
nor
y
i,4,t
d
j,t
。5.如权利要求1所述的一种电力需求响应的资源聚合优化方法，其特征在于，所述根据用户的第二有效响应容量的关系式和负荷集成商的第二有效响应容量的关系式，更新需求响应聚合优化模型的目标函数，获得第一目标函数，具体为：用户的第二有效响应容量的关系式和负荷集成商的第二有效响应容量的关系式为：其中，D
t
和A
t
分别表示负荷集成商在t时段应邀确认的申报容量和实际响应容量，Y
2,t
和Y
4,t
分别表示第二个负荷集成商档位的档位状态变量和第四个负荷集成商档位的档位状态变量，d
j,t
表示负荷集成商代理的用户j在t时段的申报容量；a
j,t
表示代理用户j在t时段的实际响应容量，

【专利技术属性】
技术研发人员：王巍，袁泉，刘春晓，苏寅生，李鹏，马骞，王子强，孙宇军，陈潇婷，赖晓文，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：