[发明专利]一种基于非合作博弈的居民负荷双层调度优化方法

说明书

本发明公开了一种基于非合作博弈的居民负荷双层调度优化方法，包括以下步骤：S1：针对上层市场侧，构建负荷聚合商非合作博弈模型；S2：针对下层用户侧，构建居民负荷实时调度模型；S3：通过求解非合作博弈模型以及实时调度模型，负荷聚合商获得最优的负荷削减投标量以及最合理的负荷调度策略。本发明将非合作博弈思想引入到需求响应当中，根据非合作博弈思想将负荷聚合商利润函数转化为非合作博弈模型，通过求解非合作博弈模型，即寻找纳什均衡解，聚合商获得在峰负荷时段最优的负荷削减投标量，并根据用户三类负荷用电物理特性，基于投标量进行用户负荷最优实时调度，从而在保证用户舒适度的情况下使得聚合商利润最大。

技术领域

本发明涉及居民负荷双层调度优化方法，特别是涉及一种基于非合作博弈的居民负荷双层调度优化方法。

背景技术

需求侧作为智能电网重要组成部分，需求侧资源在电网中的调控作用也逐渐显现出来，并以需求响应的形式和电网进行双向互动。在需求侧资源中，居民用户用电量占社会总用电量的36.6％，但是单个用户负荷弹性水平较低，达不到参与需求响应的最低水平。因此，可以通过负荷聚合商聚合用户柔性负荷资源以便达到参与需求响应的最低水平，从而参与到电网调度。作为新兴的独立售电组织，聚合商通过整合需求响应资源售卖给电力公司调度部门，并从中获得一定的利润。聚合商的出现不仅可以将居民用户侧需求响应资源引入市场交易，提高需求响应的效益，还可以帮助用户形成高效的用电方式，提高终端用电效率。

目前，国内关于负荷聚合商的研究尚处于起步阶段，研究内容多是以一种负荷作为聚合商调控对象(如空调、电动汽车)或者并未指出具体的调控对象，很少有考虑在用户拥有多种不同特性的柔性负荷情况下，研究聚合商对这些负荷的调度和控制策略。然而，现实生活中居民用户一般都会有多种柔性负荷，聚合商针对不同负荷的调控调度对用户产生的影响不同，从而给予用户的补偿费用也不尽相同。例如，聚合商对用户空调进行调控时，用户的舒适度会受到较大的影响；而聚合商对电动汽车进行调控时，只需电动汽车蓄电量满足用户出行条件就不会对用户产生任何影响。另外，目前鲜有文章考虑利用非合作博弈思想对聚合商负荷削减投标量进行优化决策。

由此可见，当前尚未有通过运用非合作博弈思想对居民各类家庭负荷进行双层调度优化。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够解决现有技术中存在的缺陷的基于非合作博弈的居民负荷双层调度优化方法。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的基于非合作博弈的居民负荷双层调度优化方法，包括以下步骤：

S1：针对上层市场侧，构建负荷聚合商非合作博弈模型；

S2：针对下层用户侧，构建居民负荷实时调度模型；

S3：通过求解非合作博弈模型以及实时调度模型，负荷聚合商获得最优的负荷削减投标量以及最合理的负荷调度策略。

进一步，所述步骤S1中的负荷聚合商非合作博弈模型的构建包括以下步骤：

S1.1：计算所有聚合商在时段h总负荷削减量

式(1)中，为聚合商n在h时段负荷削减量，1≤n≤N，1≤h≤H；

S1.2：计算电网调度部门支付给聚合商的费用p_h：

式(2)中，a_h＜0，b_h＞0为只与h相关的常量，L_h为时段h预测负荷量；

S1.3：根据负荷特性将居民负荷分为I类负荷、II类负荷和III类负荷，其中，I类负荷可转移可中断，II类负荷可转移不可中断，III类负荷不可转移可间歇性中断；