[发明专利]一种考虑不确定性电量电价弹性矩阵的耗电量估测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网用户耗电量的计算方法，特别是涉及了一种考虑不确定性电量电价弹性矩阵的耗电量估测方法。

背景技术

以风能和太阳能为代表的新能源发电具有间歇性和波动性，随着新能源在电力系统中发电比例的提高，仅依靠传统发电机组实现电力供需平衡已经不能满足系统需求。电力需求响应是通过负荷的主动行为，帮助系统实现平衡，当系统供电不足时削减负荷，当系统供电充裕时增加负荷。价格机制是实现负荷参与需求响应的主要市场手段，电量电价弹性矩阵可以清晰的表示出耗电量变化与价格变化之间的关系。

然而，目前的现有电力需求响应的用电量和电价关系中没有考虑不确定性因素，比如通信设备故障、控制设备故障、设备随机启停和外界环境温度变化都没有被考虑到弹性矩阵中，不利于电力需求响应的电量预测和电价制定。

发明内容

针对上述背景技术中的问题，本发明提供了一种考虑不确定性电量电价弹性矩阵的耗电量估测方法，可以将多重不确定性与电量电价弹性矩阵统一表示，便于指导电力系统中需求响应的电量预测和电价制定：

本发明采用的技术方案是：

首先执行价格机制的电力需求响应，用户的用电量受价格机制和不确定性因素影响，不确定性因素包括不确定性内部因素和不确定性外部因素，构建用电量电价弹性矩阵E₁、用电量内因弹性矩阵E₂和用电量外因弹性矩阵E₃，并利用三个矩阵计算获得执行需求响应机制后的耗电量。

所述的价格机制是指将一天时间划分为n个时间段，用户在各个时间段的用电电价不同，每个时间段的用电电价表示为P_i。

所述的不确定性内部因素主要包括通信设备故障、控制设备故障和设备随机启停，所述的不确定性外部因素主要包括外界环境温度变化。

所述的方法在执行价格机制的需求响应下具体为：

1)计算价格机制的自弹性系数和互弹性系数，再构建用电量电价弹性矩阵E₁：

本时间段的用电电价变化会影响本时间段的用电量，采用以下公式计算每个时间段的价格机制需求响应的自弹性系数ε_ii：

式中，△Q_i表示第i时间段用电量相比执行需求响应之前的变化，△P_i表示第i时间段的用电电价相比执行需求响应之前的变化，Q_i表示执行需求响应之前第i时间段用户的用电量，P_i表示执行需求响应之前第i时间段的用电电价，i表示时间段的序号；

本时间段的用电电价变化也会影响其他时间段的用电量，采用以下公式计算每两个时间段的价格机制需求响应之间的互弹性系数ε_ij：

式中，△P_j表示第j时间段的用电电价相比执行需求响应之前的变化，P_j表示执行需求响应之前第j时间段的用电电价；

采用以下公式计算电量变化与价格机制之间的关系作为用电量电价弹性矩阵E₁：

2)计算不确定性内部因素的自弹性系数和互弹性系数，再构建用电量内因弹性矩阵E₂：

本时间段的不确定性内部因素会影响本时间段的用电量，采用以下公式计算每个时间段的不确定性内部因素需求响应的自弹性系数ρ_ii，类比于电量电价的自弹性系数：

ρ_ii＝-△Q_i/Q_i,i∈[1,n]

式中，△Q_i表示第i时间段用电量相比执行需求响应之前的变化，Q_i表示执行需求响应之前第i时间段用户的用电量，i表示时间段的序号；

本时间段的不确定性内部因素也会影响其他时间段的用电量，采用以下公式计算每个时间段的不确定性内部因素需求响应的互弹性系数ρ_ij：

ρ_ij＝-△Q_i/Q_i,i∈[1,n],j∈[1,n]，i≠j

采用以下公式计算电量变化与不确定性内部因素之间的关系作为用电量内因弹性矩阵E₂：

3)计算不确定性外部因素的自弹性系数和互弹性系数，再构建用电量外因弹性矩阵E₃：