基于用户侧的负荷聚合商资源优化控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于用户侧的负荷聚合商资源优化控制方法及装置，所述方法包括根据用户侧需求响应能力计算得到报价曲线，确定初始最大收益；基于修改后的合约价格计算用户在预设时段的最优需求响应电量；计算得到更新报价曲线，再次进行需求响应市场模拟出清，得到更新收益；当更新收益大于所述初始最大收益时，将更新收益确定为最大收益；达到预设的合约价格的上限值时，输出最大收益及对应的合约价格和报价曲线，并根据输出的最大收益及对应的合约价格和报价曲线参与需求响应市场竞价。本发明专利技术能够有效挖掘用户的需求响应能力，实现负荷聚合商对于不同负荷资源的优化控制，为用户侧负荷资源主动参与需求响应策略制定提供有效、可行的途径。可行的途径。可行的途径。

【技术实现步骤摘要】
基于用户侧的负荷聚合商资源优化控制方法及装置


[0001]本专利技术属于电力市场
，具体涉及一种基于用户侧的负荷聚合商资源优化控制方法及装置。

技术介绍

[0002]电力系统已逐渐转向以新能源为主体的新型模式。随着可再生能源和用户侧可调负荷的大规模并网，在多种能源互联和现货市场持续运行的新局面下，不同形式能源在生产和消费环节的耦合性越来越强。需求响应能够反映市场竞争和需求弹性发展，为用户侧资源参与电力市场和实现源网荷储一体化发展提供新局面，提升可再生能源消纳水平和电力系统平衡能力。在此背景下，负荷聚合商作为聚合大量可调节负荷资源的新兴市场主体得以迅速发展。然而，可调负荷资源存在分布不集中、响应不确定的特征，且用户参与需求响应存在偏好，制约了资源的有效调用。另一方面，负荷聚合商可影响用户响应定价策略的制定，进而影响其参与市场的响应电量与收益。因此，亟需一种负荷聚合商的资源优化控制方法，在对大量资源进行聚合的同时，反映负荷资源个体的特征。
[0003]相关技术中，目前关于负荷聚合商参与需求响应的研究主要关注其运行控制和市场竞争策略，实现负荷聚合商参与下的系统整体最优，对负荷聚合商与其他市场交易主体的报价策略进行了优化，但未计及负荷聚合商在资源调控过程中，用户侧资源的响应优化。另一方面，多类型负荷资源下的响应成本有所差异，导致其响应电量存在不确定性，且用户侧资源参与需求响应存在偏好，若仅由负荷聚合商进行聚合后的统一优化，则用户侧资源个体的特性难以得到反映，制约了其参与市场的可靠性和竞争力，无法调动资源参与市场交易的积极性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于用户侧的负荷聚合商资源优化控制方法及装置，以解决负荷聚合商在资源调控过程中，用户侧资源个体的特性难以得到反映，制约了其参与市场的可靠性和竞争力，无法调动资源参与市场交易的积极性的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于用户侧的负荷聚合商资源优化控制方法，包括：
[0006]获取初始合约价格，基于所述初始合约价格计算用户在预设时段的需求响应能力；
[0007]聚合用户侧所有用户的需求响应能力；
[0008]根据所述所有用户的需求响应能力、预设的边际成本计算得到报价曲线；
[0009]结合所述所有用户的需求响应能力、报价曲线及预获取的竞争对手的报价曲线，进行需求响应市场模拟出清，求解得到报价、中标电量及市场出清价格，以确定初始最大收益；
[0010]对所述初始合约价格进行修改，得到修改后的合约价格，并基于所述修改后的合约价格计算用户在预设时段的最优需求响应电量；
[0011]聚合所有用户的最优需求响应电量，根据所述最优需求响应电量、预设的边际成本计算得到更新报价曲线；
[0012]结合所述所有最优需求响应电量、更新报价曲线及预获取的竞争对手的报价曲线再次进行需求响应市场模拟出清，得到更新收益；
[0013]对比所述初始最大收益和更新收益，当所述更新收益大于所述初始最大收益时，将所述更新收益确定为最大收益及对应的修改后的合约价格与报价曲线；
[0014]判断当前的合约价格是否达到预设的合约价格的上限值，并在达到时，输出最大收益及对应的合约价格和报价曲线，并根据输出的最大收益及对应的合约价格和报价曲线参与需求响应市场竞价。
[0015]进一步的，所述基于所述初始合约价格计算用户在预设时段的需求响应能力，包括：
[0016]每个用户根据初始合约价格，以自身效益最大化为目标构建效益函数，生成相应的响应曲线；
[0017]效益函数为，
[0018][0019]其中，为最优需求响应向量，u(j，t)表示用户j在t时刻的效用函数；Δq
j，t
表示电力用户j在t时刻进行的需求响应电量，削减响应量为正，增加响应量为负；分别为用户j在t时刻的最小、最大需求响应电量；分别为t时刻合约最小、最大补偿价格；λ
t
为t时刻的合约响应价格。
[0020]进一步的，根据所述所有用户的需求响应能力、预设的边际成本采用以下方式计算得到报价曲线，
[0021]φ
t
＝MC
t
+kQ
t
＝λ
t
+kQ
t
[0022][0023]其中，MC
t
表示负荷聚合商的边际成本；Q
t
表示聚合的需求响应能力；k为报价曲线系数；λ
t
·
Q
t
表示负荷聚合商在t时段支出的成本；φ
t
为报价曲线。
[0024]进一步的，所述进行需求响应市场模拟出清，
[0025]在各需求侧资源提交其投标电量Q
i,t
和电价φ
i,t
后，调度中心以最小成本为目标进行需求响应市场t时段的出清，出清结果包含响应补偿价格和各市场竞标成员的中标响应电量g
i，t
，其目标函数为：
[0026][0027]其中，I表示所有参与需求响应市场的资源集合，包括负荷聚合商、虚拟电厂；
[0028]与所述目标函数对应的约束条件包括：
[0029]供需平衡：
[0030][0031]D
t
表示在需求响应市场开展前发布的总响应需求；
[0032]出清电量约束：
[0033]g
i,t
≤Q
i,t
[0034]每个资源的中标电量不应超出其申报电量。
[0035]进一步的，采用贝叶斯纳什均衡进行出清求解。
[0036]进一步的，所述采用贝叶斯纳什均衡进行出清求解，包括：目标负荷聚合商参与市场报价时，视为与除自身外的M*N个竞争对手进行竞争；
[0037]需求响应资源提供商i选择提供Q
i
的需求响应能力时，其收益估计期望为：
[0038][0039]其中，表示不同申报信息组合情况下的市场出清价格情况；表示需求响应资源提供商i的N个竞争对手的第m种可能需求响应成本的概率；m表示竞争对手可能的响应成本的序号；N表示竞争对手总数量；T表示时刻；
[0040]则贝叶斯博弈均衡解求解转化为以下多目标规划问题：
[0041]maxξ
t
＝[Eξ
1,t
,
…
,Eξ
i,t
,
…
,Eξ
N,t
,Eξ
tar,t
][0042]约束条件为：
[0043][0044]其中，Eξ
tar
表示制定策略的目标负荷聚合商；λ
max
、λ
min
分别为t时刻合约最大、最小补偿价格；λ
t
为t时刻的合约响应价格；Δq
i,min
、Δq
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于用户侧的负荷聚合商资源优化控制方法，其特征在于，包括：获取初始合约价格，基于所述初始合约价格计算用户在预设时段的需求响应能力；聚合用户侧所有用户的需求响应能力；根据所述所有用户的需求响应能力、预设的边际成本计算得到报价曲线；结合所述所有用户的需求响应能力、报价曲线及预获取的竞争对手的报价曲线，进行需求响应市场模拟出清，求解得到报价、中标电量及市场出清价格，以确定初始最大收益；对所述初始合约价格进行修改，得到修改后的合约价格，并基于所述修改后的合约价格计算用户在预设时段的最优需求响应电量；聚合所有用户的最优需求响应电量，根据所述最优需求响应电量、预设的边际成本计算得到更新报价曲线；结合所述所有最优需求响应电量、更新报价曲线及预获取的竞争对手的报价曲线再次进行需求响应市场模拟出清，得到更新收益；对比所述初始最大收益和更新收益，当所述更新收益大于所述初始最大收益时，将所述更新收益确定为最大收益及对应的修改后的合约价格与报价曲线；判断当前的合约价格是否达到预设的合约价格的上限值，并在达到时，输出最大收益及对应的合约价格和报价曲线，并根据输出的最大收益及对应的合约价格和报价曲线参与需求响应市场竞价。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始合约价格计算用户在预设时段的需求响应能力，包括：每个用户根据初始合约价格，以自身效益最大化为目标构建效益函数，生成相应的响应曲线；应曲线；其中，为最优需求响应向量，u(j，t)表示用户j在t时刻的效用函数；Δq
j，t
表示电力用户j在t时刻进行的需求响应电量，削减响应量为正，增加响应量为负；分别为用户j在t时刻的最小、最大需求响应电量；λ
tmin
、λ
tmax
分别为t时刻合约最小、最大补偿价格；λ
t
为t时刻的合约响应价格。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述所有用户的需求响应能力、预设的边际成本采用以下方式计算得到报价曲线，φ
t
＝MC
t
+kQ
t
＝λ
t
+kQ
t
其中，MC
t
表示负荷聚合商的边际成本；Q
t
表示聚合的需求响应能力；k为报价曲线系数；
λ
t
·
Q
t
表示负荷聚合商在t时段支出的成本；φ
t
为报价曲线。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行需求响应市场模拟出清，在各需求侧资源提交其投标电量Q
i,t
和电价φ
i,t
后，调度中心以最小成本为目标进行需求响应市场t时段的出清，出清结果包含响应补偿价格和各市场竞标成员的中标响应电量g
i，t
，其目标函数为：其中，I表示所有参与需求响应市场的资源集合，包括负荷聚合商、虚拟电厂；与所述目标函数对应的约束条件包括：供需平衡：D
t
表示在需求响应市场开展前发布的总响应需求；出清电量约束：g
i,t
≤Q
i,t
每个资源的中标电量不应超出其申报电量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用贝叶斯纳什均衡进行出清求解。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用贝叶斯纳什均衡进行出清求解，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁宏鹏，林喆，郑蓉，韦远康，周菲菲，梁盛盛，黄柳强，邹舟，
申请(专利权)人：广西电力交易中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：