[发明专利]一种需求响应资源组合优化的分层分布式体系架构和方法

说明书

本发明公开了一种需求响应资源组合优化的分层分布式体系架构和方法，该体系架构包括负荷聚合商，负荷代理和需求响应资源；其中，负荷代理是一组需求响应资源的等值，其获取需求响应资源的相关信息，并将负荷聚合商下达的控制信息传递给需求响应资源；各负荷代理之间通过通信网络交互负荷聚合商公布的信息和其他负荷代理的信息。该方法简化了计算的复杂性；便于负荷聚合商的管理，也为大量的中小型需求响应资源参与系统调度提供了可能；利用一致性算法和Dantzig‑Wolfe分解理论对负荷调整量分配问题进行分布式计算，相比集中式优化提高了计算的速度，而且可以适应需求响应资源不确定性的特性。

技术领域

本发明涉及电力需求响应资源的组合优化技术，具体涉及一种需求响应资源组合优化的分层分布式的体系架构和方法。

背景技术

随着电力市场化改革和需求侧放开，大量的用户可以参与到电力系统的优化运行中，这些用户被称为需求响应资源，需求响应资源数量众多、分布广泛、特性多样，集中式的直接调度难度很大。需求响应资源与传统的发电资源相比，又具有较大的不确定性，表现为自主接入或退出，同时响应能力也随着用户的实际运行状态的不同而不同。传统的集中式计算往往不能考虑需求响应资源的这些特点，而且全局计算复杂性很大。所以本发明在此背景下提出了一种需求响应资源分层聚合、分布式计算的体系架构和方法。

发明内容

发明目的：为解决现有技术的不足，提出一种需求响应资源组合优化问题中将需求响应资源分层聚合形成负荷代理，然后利用一致性算法和Dantzig-Wolfe分解理论分布式计算负荷调整量分配的体系架构和方法。

技术方案：本发明的一种需求响应资源组合优化的分层分布式体系架构，包括负荷聚合商，负荷代理和需求响应资源；其中，负荷代理是一组需求响应资源的等值，其获取需求响应资源的相关信息，并将负荷聚合商下达的控制信息传递给需求响应资源；各负荷代理之间通过通信网络交互负荷聚合商公布的信息和其他负荷代理的信息。

优选的，每组中的需求响应资源的补偿价格要保持多样性。

一种基于权利要求1所述架构的分层分布式方法，包括以下步骤：

(1)对需求相应资源进行分层聚合，形成一种分层分布式的体系架构，该体系架构的最上层为负荷聚合商，中间层为负荷代理，最下层为需求响应资源，所述负荷聚合商通过负荷代理管理需求响应资源；

(2)负荷代理负荷调整量分配的分布式计算。

进一步的，所述步骤(1)包括以下步骤：

(11)将需求响应资源进行分组，形成等值需求响应资源

首先需要将数量众多的需求响应资源进行分组，形成等值需求响应资源；所有的负荷代理管理负荷聚合商的所有需求响应资源；获得内部需求响应资源的相关信息，并将负荷聚合商的控制指令下达到需求响应资源；各负荷代理之间通过通信网络交互负荷聚合商公布的信息和其他负荷代理的信息；

(12)对负荷代理建模

需求响应资源分组后得到负荷代理，需求响应资源的综合外特性包括出力特性和时间相关特性，负荷代理的综合外特性与所述需求响应资源的综合外特性相似；

更进一步的，所述步骤(12)中的负荷代理模型为：

(Ⅰ)出力范围

负荷代理的等值出力可以描述为在调度时段上具有持续出力的能力；不同的调度时段对应的负荷代理最大等值出力不同，需求响应资源的分组不同对应的负荷代理最大等值出力也不同；负荷代理的最大等值出力由如下需求响应资源的评估模型求得：

(i)目标函数

以调度时段内最大化各时段的负荷调整量和各时段负荷调整量偏差最小为目标；