[发明专利]一种基于连续价格函数的电力消费转移算法

说明书

技术领域

本发明涉及软件算法技术领域，尤其涉及一种基于连续价格函数的电力消费转移算法。

背景技术

随着科技的发展和人们对电力需求的快速增长，可持续发展的经济战略使得智能电网的概念应运而生，智能电网已成为21世纪全球能源的新战略。然而，目前还没有经济有效的大容量电力存储技术，这使得必须随时保持电力发生和消费的平衡。用户每天对电力的需求随时间而变化：白天工作时间用电需求大幅增加，晚上休息时间用电需求较小。为满足电力供需平衡，必须设计一种有效的电力消费转移机制。目前关于智能电网的电力消费转移量分配机制吸引着研究界越来越多的关注。Akasiadis等人引用了CRPS(ContinuousRankedProbabilityScore)的概念，提出了一个直接可行的电力消费转移方案，它允许拥有非法转移成本的用户加入到其方案，使得智能电网达到了保持电力供需平衡的目的。此外该转移方案满足“激励相容”、“个体理性”和“弱预算平衡”等良好的属性，但是却不满足“均衡”的属性，这使得可能存在用户对其所分得的收益不满从而导致用户联盟的破裂。Mohsenian-Rad和Ibar等提出了一些为用户保留固定策略的方法，通过在特定的博弈设置中寻求纳什均衡的方式来优化高峰期和低峰期电力能源的消费调度，但是该方法的时间复杂度较高，在实际生产生活中需要花费较多的时间才能得到最终的电力转移量结果。AndreasVeit等人提出了一个新颖的多agent协调算法来减少合作用户消费的电量，并达到了电力供需平衡的目的，但是该算法机制缺少“激励相容”这一良好的经济熟悉。因此，设计一个科学的电力消费转移机制存在许多挑战，主要可以总结如下：(1)均衡：博弈论告诉我们均衡能够确保每个电力代理商都能产生最好的输出策略且对自己所分配的电力转移量感到满意。(2)预算平衡：机制的预算平衡是指不需要额外奖励和电量输入或输出机制，预算平衡是评价机制质量的重要参数之一。(3)激励相容：用户的自私性使其会策略性地操控机制以最大化收益，设计一个防止用户虚假报价的机制至关重要。(4)低执行时间：为保证在真实环境中可行，电力消费转移方案必须拥有低执行时间。而目前现有的技术方案大都是基于阶梯式分段函数且暂时没有发现能够同时解决上述四个挑战。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于连续价格函数的电力消费转移算法，其主要包括两种不同类型的分配算法。主要用于解决智能电网如何保持高峰期和低峰期电量供需平衡，保证电网正常顺利运行的问题。此外，设计具备满足“均衡”、“预算平衡”、“激励相容”和“低执行时间”这些良好经济属性的电力消费转移方案也是本发明的重要目的之一。

本发明的技术方案是这样实现的，

一种基于连续价格函数的电力消费转移算法，包括以下步骤：

步骤1：智能电网公布高峰期和低谷期时间段，并根据地理区域指定两个电力代理商；

步骤2：用户根据其所在地理区域选择相应的电力代理商，并提交自己的电力转移成本和转移能力；

步骤3：电力代理商决定赢者集，经过计算后，向智能电网提交其转移成本与转移能力；

步骤4：智能电网调整低谷期价格函数L(r)的相关参数使其满足均衡分配条件；

步骤5：智能电网将电力转移量和奖励分配给电力代理商；

步骤6：电力代理商将电力转移量和奖励分配给用户；

步骤7：用户转移所分配到电力转移量并获取奖励。

本发明的有益效果：

本发明以数学建模和实验设计为手段，提出了一种基于连续价格函数的电力消费转移方案并同时解决了上述的四个挑战，并在社会奖励值及其稳定性两方面进行了试验分析。研究成果为智能电网中节能环保的经济战略提供了理论依据。将本发明提出的方案与现有技术相比，无论在理论效果上还是在实验效果比较上，本发明提出的方案相较于现有的技术都有较大的优势。

附图说明

图1是L(r)的函数图；

图2是电力消费从到转移示意图；

图3是三层架构的电力消费转移方案；

图4是“弥补遗憾值”的过程；

图5是常见的二层架构电力消费转移方案(方法2)；

图6是本发明(方法1)和现有技术(方法2)的性能比较，其中图6(a)为社会奖励，图6(b)为社会奖励方差，图6(c)为平均电量转移率。

具体实施方式