[发明专利]一种负荷聚合商的需求响应建模与可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种负荷聚合商的需求响应建模与可靠性评估方法，其步骤包括：首先，基于模糊数学理论和消费者心理学建立用户可中断负荷的响应不确定性模型；其次，确认居民用户可中断负荷参数和负荷聚合商的需求响应任务参数；进一步地，基于模糊机会约束规划理论建立负荷聚合商的需求响应决策模型；最后，定义负荷聚合商的需求响应可靠性指标，并分别求取相应的评估结果。本发明能帮助负荷聚合商在考虑需求侧资源响应不确定性的情况下做出可靠的需求响应决策，并有效量化和评估负荷聚合商的需求响应可靠性水平，从而能为国内负荷聚合商的研究和发展提供参考。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种负荷聚合商的需求响应建模与可靠性评估方法。

技术背景

近年来，需求响应技术的应用在降低电力系统运行成本和提高电网可靠性方面作用显著。负荷聚合商作为需求响应的重要新兴主体，为具有不同用电特性的中小型用户提供了参与电力市场调控的机会，充分挖掘了用户侧资源的调度潜力，目前正在国内试点城市逐步建立运行。由于国内负荷聚合商的相关技术和经验不足，各类问题阻碍了负荷聚合商的发展。实际运行中，用户参与需求响应总存在不确定性，因此如何在不确定环境下建立负荷聚合商参与需求响应项目的决策模型以及评估其可靠程度是亟待解决的重要问题之一。

传统的电力系统用户侧可靠性评估主要针对配电网，部分研究考虑了分布式电源接入和需求响应对配电网可靠性的影响。由于需求侧资源在参与需求响应中具有很大的不确定性，这可能导致负荷聚合商完成一定电力避峰任务时做出的响应决策并不可靠，而目前的研究中尚缺乏关于负荷聚合商参与需求响应的可靠性评估，传统的配电网可靠性指标也难以反映负荷聚合商参与需求响应的可靠性水平。

发明内容

本发明是为了弥补现有技术的不足，提供一种负荷聚合商的需求响应建模与可靠性评估方法，以期能帮助负荷聚合商在考虑需求侧资源响应不确定性的情况下做出可靠的需求响应决策，并有效量化和评估负荷聚合商的需求响应可靠性水平，从而能为国内负荷聚合商的研究和发展提供参考。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种负荷聚合商的需求响应建模与可靠性评估方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、基于模糊数学理论和消费者心理学建立用户可中断负荷的响应不确定性模型；

步骤2、确认居民用户可中断负荷参数和负荷聚合商的需求响应任务参数，所述可中断负荷参数包括：激励敏感系数、削减率范围、负荷基线、用户数量和初始偏差；所述需求响应任务参数包括：响应任务时段、响应任务容量和分时电价数据；

步骤3、基于模糊机会约束规划理论建立负荷聚合商的需求响应决策模型，所述需求响应决策模型是以负荷聚合商的响应总成本最低为目标，并以可中断负荷的激励水平范围和负荷聚合商的响应容量范围为约束，且响应容量范围的约束采用模糊机会约束形式；再通过将目标函数和模糊机会约束转化为清晰等价形式，进一步获得负荷聚合商参与需求响应的混合整数规划决策模型；

步骤4、定义负荷聚合商的需求响应可靠性指标包括：响应可信容量、响应容量可信度和响应容量不足期望，并分别求取相应的评估结果。

本发明所述的需求响应建模与可靠性评估方法的特点也在于，

所述步骤1中的用户可中断负荷的响应不确定性模型如式(1)所示：

式(1)中，为t时段第i类居民用户的负荷削减率模糊变量，(λ_1,i,t,λ_2,i,t,λ_3,i,t)为t时段第i类居民用户的负荷削减率模糊变量的隶属度参数区间，λ_1,i,t、λ_2,i,t、λ_3,i,t分别为t时段第i类居民用户负荷削减率模糊变量的隶属度参数，并有：