[发明专利]日前发电调度与日前峰谷分时电价联合优化方法

说明书

本发明公开了一种日前发电调度与日前峰谷分时电价联合优化方法，考虑了用户整体满意度、电网安全约束和电力公司让利约束等，适用于需求侧实施峰谷分时电价的智能电网日前调度与控制。本文发明基于不同类型负荷对电价响应的差异性、电力公司让利、以及实施峰谷分时电价后用户整体满意度等的考虑，提出一种以系统发电成本最小，以及用户整体满意度最大为目标的日前发电调度与日前峰谷分时电价联合优化模型，将优先顺序法与NSGA‑II算法结合进行求解。其中，考虑用户用电的整体满意度，并对各类负荷实施不同的分时电价以合理挖掘负荷的响应潜力；通过电力公司部分让利的方法来提高用户响应的积极性，增强分时电价的实施效果。

技术领域

本发明涉及一种日前发电调度与日前峰谷分时电价联合优化方法，特别涉及一种结合NSGA-II算法和最大满意度法求解该联合优化问题。

背景技术

近年来，电网运行调度的难度越来越大。一方面，随着电力需求的持续攀升，系统峰谷差不断增大，电力系统日益接近极限运行。另一方面，大规模风电并网增加了电网运行的不确定性，同时对系统备用容量提出了更高要求。智能电网环境下，源网荷之间的协调互动使电网调度模式更加灵活多样，能够有效缓解电网运行的压力。实施峰谷分时电价会改变用户的用电方式和电费支出，只有提高用户满意度才能提高负荷响应的积极性。此外，不同用户的负荷特性以及对电价的响应特性不同，需要根据用户的用电特性和响应特性对用户分类，针对各类用户实施不同的分时电价方案。

因此，协调发电侧和需求侧利益，联合优化日前发电调度与日前峰谷分时电价，实现源荷两侧资源的互动调度，具有重要的研究意义。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供一种日前发电调度与日前峰谷分时电价联合优化方法，针对不同类型用户对电价响应的差异性，对各类用户实施不同的分时电价；考虑分时电价对用户电费支出和用电方式的影响，将用户整体满意度最大纳入目标函数；通过电力公司让利来提高负荷响应的积极性。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供一种日前发电调度与日前峰谷分时电价联合优化方法，包括以下具体步骤：

步骤1，建立日前分时电价下各类用户的需求响应模型；

步骤2，建立用户满意度模型；

步骤3，建立以系统发电成本最小和用户满意度最大为目标的多目标优化模型；

步骤4，采用优先顺序法与NSGA-II算法求解步骤3中的多目标优化模型，并根据最大满意度法选取求解得到的非支配解中的最优折中解，即得到最优分时电价，从而完成分时电价的联合优化。

作为本发明的进一步技术方案，步骤1具体为：

步骤1-a，根据用户的用电特性和响应特性对用户分类，获取各类用户的价格弹性系数、日前负荷预测数据和平均电价数据；

步骤1-b，随机生成各类用户峰、谷电价的上、下浮动比例，计算各类用户各时段的电价：

其中，ρ_j,t为第j类用户t时段的电价，为第j类用户的平均电价，α_j为第j类用户峰时段电价的上浮比例，β_j为第j类用户谷时段电价的下浮比例，T_f、T_p和T_g分别为峰、平、谷时段，T_f+T_p+T_g＝T，T为系统调度的时段数；

步骤1-c，采用弹性矩阵模型模拟用户对电价的响应情况，所建立的用户需求响应模型为：