[发明专利]一种计及需求响应灵活性和不确定性的负荷聚合商经济调度方法

说明书

本发明涉及一种计及需求响应灵活性和不确定性的负荷聚合商经济调度方法，属于电力系统需求响应调度领域。该方法采用多时段调度，利用新能源激励电价和自身灵活性进行调度安排，使自身收益最大；具体包括以下三部分：电网调度层：通过信息采集系统下达调度容量和任务，获得电力；聚合商决策层：聚合商通过制定调度协议实现电网和用户的互动，向电网调度层分配和上报满足电网要求的可调度容量，并向负荷响应层下达调度计划；负荷响应层：根据与聚合商签订的协议，结合自身习惯和需求，通过智能控制终端采集用电信息以及接受调度信号，执行聚合商的调度任务。本发明实了聚合商收益最大化，使系统灵活性更强。

技术领域

本发明属于电力系统需求响应调度领域，涉及一种计及需求响应灵活性的中小用户负荷聚合商非合作博弈多时段经济调度方法。

背景技术

需求响应(Demand Response，DR)指电力用户对价格或者激励信号做出响应，改变正常用电习惯和模式，最终实现用电优化和系统资源的综合优化配置的过程。由于新能源发电普遍具有反调峰特性，在负荷低谷期往往发电量较多，随着可再生能源发电量的增加，弃风弃光量也显著增多。

由于可再生能源的高比例渗透，提高系统的灵活性成为电网面临的主要问题。需求响应由于其成本低、响应快的特点，越来越多地被用于可再生能源的消纳。在高比例可再生能源系统中引入需求响应，能有效提高系统调峰调频和消纳新能源的能力。

然而，海量分散的负荷导致电网调度难度加大，需要研究新的调度模式。负荷聚合商(Load Aggregator，LA)，简称聚合商，作为整合用户需求响应潜力的实体，通过销售负荷灵活性获得奖励或降低能源费用，来促进用户进入零售电力市场，使用户参与智能电网成为可能。

在智能电网环境下，电网、负荷聚合商、用户为三个独立的实体。电网负责提供用户所需的电力需求，以及设计合理的电价促使负荷聚合商参与需求响应。负荷聚合商通过价格响应或者合同奖励，帮助用户优化能源使用，即实现节能，节约运营成本，并满足用户对能源的服务质量需求。用户则通过改变用电行为获得来自负荷聚合商的收入。这个是一个多目标优化问题，其中电网的目标是最小化为聚合商提供削峰填谷奖励的操作成本。聚合商的目标是最大化利润或最小化调度偏差，为关联的最终用户提供补偿，以改变他们的用电模式。用户的目标是最大化从聚合器获得的收入与改变用电行为的不适之间的折衷。

针对聚合商参与需求响应调度研究，目前主要集中于设计市场机制以及调度策略，通过与市场进行博弈或者设计优化目标的方式，使聚合商收益最大、成本最小，或调度偏差最小。然而，较少有文献站在消纳新能源的角度，设计促进新能源消纳的机制，且较少考虑不同聚合商之间的交互。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于非合作博弈的聚合商多时段优化调度的方法，让中小型用户参与调度，将多个中小用户作为一个整体的负荷聚合商进行调度，使其满足性能要求和容量门槛，保证系统的安全运行和新能源消纳，从而最大化利用系统需求响应资源。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种计及需求响应灵活性和不确定性的负荷聚合商经济调度方法，利用新能源激励电价和自身灵活性进行调度安排，使自身收益最大；具体包括以下三部分：

1)电网调度层：电网调度层主体为系统运营商，通过信息采集系统下达调度容量和任务；电网获得电力的方式有：区域内传统机组和分布式新能源发电，或通过与其互联的电网传输；

2)聚合商决策层：聚合商通过制定调度协议实现电网和用户的互动，向电网调度层分配和上报满足电网要求的可调度容量，并向负荷响应层下达调度计划；

3)负荷响应层：根据与聚合商签订的协议，结合自身习惯和需求，通过智能控制终端采集用电信息以及接受调度信号，执行聚合商的调度任务。

进一步，所述调度方法采用的是多时段调度，包括日前调度和实时调度；