【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于用电成本优化，尤其涉及一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着社会用电需求的增加，电网运行时会出现明显的用电峰谷；当用电形势紧张时，除了增加发电能力外，居民用户作为较为分散的“小负荷”，更容易受到“被动调节”，如断电、有序用电等。为了缓解负荷峰谷对电力系统带来的压力，分时电价机制应运而生，即：通过不同时段的价格差异化设置，引导电力用户改变自己的用电行为，从而实现负荷曲线的削峰填谷。
3、需求侧管理也是降低用电成本的方法之一，可与需求侧灵活负荷以及分布式资源、储能等结合，获取一定收益，实现用户侧用电成本的降低。分时电价作为价格型需求响应的方式，电价的改变会造成用户需求的变化，从而造成配电网的负荷波动，峰谷、峰平、平谷之间的负荷转移率均会相应地发生变化。因此，设计一种能够应对价格型需求响应的用户用电成本优化方法是极为重要的。
4、然而，专利技术人发现，现有的用户用电成本优化方法中仍存在一些技术问题，例如：
5、(1)如专利申请号为202210770517.3的一种考虑差异化需求响应方案的居民用户用电优化策略，该方法针对用户用电行为的多元化趋势来匹配用电策略；而在策略计算的过程中，只关注用户之间的行为差异，却忽略了与生活息息相关的各类装置(光伏、储能装置等)对用户用电需求的影响，导致难以充分反映分时电价与用户用电量的关系，所以在分时电价情形下对用户的用电成本优化
6、(2)现有技术中普遍采用卷积类神经网络来对所获取的电力相关数据进行分析，再直接给出用电预测结果或建议；而卷积类神经网络更适用于数据特征的提取与分析，对于分时电价和用户用电行为之间的关系却难以精准映射；导致模型求解困难，且求解精度不高。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法及系统，能够在充分利用分时电价对社区中用户用电量的影响的基础上，显著减少社区居民用户在分时电价情形下的用电成本，最终实现对集中用电社区的最优能量管理。
2、为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供了一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法。
4、一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，包括：
5、根据社区居民用户用电量与分时电价之间的关系，计算电量-价格弹性系数；基于所得电量-价格弹性系数，计算分时电价下社区居民用户的需求电量；
6、根据光伏发电机组的出力曲线计算光伏发电量，根据电储能装置的功率条件计算储能容量；基于所述需求电量、光伏发电量和储能容量计算社区居民用户所需的购电量；基于所需购电量计算社区居民用户的用电成本，以所述用电成本最低作为目标函数；
7、以所述电储能装置的实时电能储存量作为状态空间，以每个时段从电网中购买的电量作为行为空间；基于所述状态空间和行为空间构建状态转移矩阵；
8、基于所述目标函数和状态转移矩阵设置成本优化策略，采用马尔可夫决策方法对所述成本优化策略进行求解，以获得社区居民用户的最优购电量和购电时刻。
9、进一步地，光伏发电机组的出力曲线满足beta分布；beta分布下的形状参数通过引入辐照度的平均值和标准偏差值来计算。
10、进一步地，电储能装置的功率条件包括：电储能装置的充放电功率以及电储能装置的容量。
11、进一步地，所述电量-价格弹性系数表示实施分时电价前后的社区居民用户用电负荷与实施需求响应前后的用电价格之间的关系；若分时电价与需求响应的实施时刻重合，则所述电量-价格弹性系数为自弹性系数；反之，则为交叉弹性系数。
12、进一步地，以每个时段从电网中购买的电量作为行为空间，包括：利用分支定价理论将所购买的电量设置为最大储能容量的等分。
13、进一步地，基于所述目标函数和状态转移矩阵设置成本优化策略，具体的：用电成本越低，表示成本优化效果越好；其中，用电成本仅与购电价格和所需购电量相关。
14、进一步地，所述成本优化策略表示为：
15、
16、其中，和分别表示社区居民用户在第t时刻和第t+1时刻的成本优化结果，trans()表示状态转移矩阵，st+1表示电储能装置在第t+1时刻的电能储存量，c(t)表示社区居民用户在第t时刻的用电成本。
17、本专利技术第二方面提供了一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理系统。
18、一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理系统，包括：
19、需求电量计算模块，被配置为：根据社区居民用户用电量与分时电价之间的关系，计算电量-价格弹性系数；基于所得电量-价格弹性系数，计算分时电价下社区居民用户的需求电量；
20、目标函数构建模块，被配置为：根据光伏发电机组的出力曲线计算光伏发电量，根据电储能装置的功率条件计算储能容量；基于所述需求电量、光伏发电量和储能容量计算社区居民用户所需的购电量；基于所需购电量计算社区居民用户的用电成本，以所述用电成本最低作为目标函数；
21、成本优化模块，被配置为：以所述电储能装置的实时电能储存量作为状态空间，以每个时段从电网中购买的电量作为行为空间；基于所述状态空间和行为空间构建状态转移矩阵；基于所述目标函数和状态转移矩阵设置成本优化策略，采用马尔可夫决策方法对所述成本优化策略进行求解，以获得社区居民用户的最优购电量和购电时刻。
22、本专利技术第三方面提供了计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法中的步骤。
23、本专利技术第四方面提供了电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法中的步骤。
24、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
25、(1)本专利技术基于电量-价格弹性系数计算分时电价下用户的需求电量；根据光伏发电机组的出力曲线计算光伏发电量，根据电储能装置的功率条件计算储能容量；基于需求电量、光伏发电量和储能容量计算社区居民用户所需的购电量，即：以集中型的社区负荷为出发点，在考虑分时电价对用户用电量的影响的基础上，结合了储能等灵活性资源。因此，本专利技术能够充分利用分时电价对社区中用户用电量的影响，显著减少社区居民用户在分时电价情形下的用电成本，实现对集中用电社区的最优能量管理。
26、(2)本专利技术以用电成本最低作为目标函数并设置成本优化策略，采用马尔可夫决策方法对成本优化策略进行求解，以获得社区居民用户的最优购电量和购电时刻。马尔科夫特性中的无后效性以及状态转移概率的特性可以精准反映分时电价和用户用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，光伏发电机组的出力曲线满足Beta分布；Beta分布下的形状参数通过引入辐照度的平均值和标准偏差值来计算。
3.如权利要求1所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，电储能装置的功率条件包括：电储能装置的充放电功率以及电储能装置的容量。
4.如权利要求1所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，所述电量-价格弹性系数表示实施分时电价前后的社区居民用户用电负荷与实施需求响应前后的用电价格之间的关系；若分时电价与需求响应的实施时刻重合，则所述电量-价格弹性系数为自弹性系数；反之，则为交叉弹性系数。
5.如权利要求1所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，以每个时段从电网中购买的电量作为行为空间，包括：利用分支定价理论将所购买的电量设置为最大储能容量的等分。
6.如权利要求1所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区
7.如权利要求6所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，所述成本优化策略表示为：
8.一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理系统，其特征在于，包括：
9.计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法中的步骤。
10.电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，光伏发电机组的出力曲线满足beta分布；beta分布下的形状参数通过引入辐照度的平均值和标准偏差值来计算。
3.如权利要求1所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，电储能装置的功率条件包括：电储能装置的充放电功率以及电储能装置的容量。
4.如权利要求1所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，所述电量-价格弹性系数表示实施分时电价前后的社区居民用户用电负荷与实施需求响应前后的用电价格之间的关系；若分时电价与需求响应的实施时刻重合，则所述电量-价格弹性系数为自弹性系数；反之，则为交叉弹性系数。
5.如权利要求1所述的一种考虑价格型需求响应的用电社区能量管理方法，其特征在于，以每个时段从电网中购买的电量作为行为空间，包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯延坤，张海静，江源，孙小斌，卢瑞，李强，宋夏炎，李萌，张雪梅，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司营销服务中心计量中心，
类型：发明
国别省市：
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