[发明专利]一种计及微网系统内负荷响应机制的利益分配方法

说明书

本发明涉及一种计及微网系统内负荷响应机制的利益分配方法，包含以步骤：1)确定微网系统内负荷响应机制；2)将可签署的合约文件类型分为可中断负荷合约类型和分时用电负荷合约类型，构建相应的负荷响应模型；3)微网控制平台根据实时调峰需要，管控已签署合约的负荷用电行为和调峰电厂的发电量大小，根据总调峰电量大小和单位调峰电量补贴价格计算总调峰收益；4)采用Shapley值法对计及负荷响应后获得的总利益在调峰电厂与签约负荷间进行分配。本发明通过控制已签署合约的可控负荷和调控调峰电厂发电量以维持系统功率平衡，根据总调峰电量大小和单位调峰电量补贴价格计算总调峰收益，并按照参与调峰主体的贡献度进行利益分配。

技术领域

本发明涉及微网系统内负荷需求侧响应领域，尤其是一种兼顾经济效益和清洁能源环境效益的利益分配方法。

背景技术

微网系统中存在着高比例的可再生能源，而可再生能源出力的不确定性对电网的运行造成了及其负面的影响，最显著的特征是电网功率的大幅波动。为了平抑风光出力不确定性带来的功率波动，需要在当地配置灵活可调的燃煤机组和储能设施。目前，消纳可再生能源的直接有效手段是储能。储能吸收过量的可再生能源发电功率，并在负荷缺电时段将吸收的能量释放出来，以供给用户用电。然而，我国储能的造价成本高昂，仅仅依靠储能消纳可再生能源，一是不经济，二是技术上达不到要求。此时，若负荷本身也具备一定的可控性，则既能减少微网系统功率波动和对储能的投资，又能提高微网系统的运行性能。设计合理的负荷响应机制能有效引导和激励用户参与电网的调峰业务，维持电网的正常运行。

经对现有技术的文献检索发现，热电联产参与电网调峰补偿定价与利益分配方法(周一凡,胡伟,闵勇,高凯,金晓明.热电联产参与电网调峰补偿定价与利益分配方法[J].中国电机工程学报,2019,39(18):5325-5335+5579)通过补偿机制引导热电联产机组参与电网调峰，并通过调峰收益分配策略对参与调峰的主体进行利润分配；风火网混合博弈协调规划及利益分配方法(常源,刘宗歧,黄珊,刘文霞,王舒.风火网混合博弈协调规划及利益分配方法[J].电网技术,2019,43(11):3899-3907.)通过对风电、火电合作博弈过程所获得的超额利润进行均衡利益分配，改善了供给侧的能源结构以及促进了清洁能源的消纳。以上文献的利益分配方法只考虑了不同类型发电厂间的利益均衡和电源侧调峰作用，并未考虑到负荷响应机制的影响。

发明内容

本发明为了克服上述中存在的问题，提供了一种计及微网系统内负荷响应机制的利益分配方法。确立响应机制的方式并建立负荷响应模型，通过控制已签署合约的可控负荷和调控调峰电厂发电量以维持系统功率平衡，根据总调峰电量大小和单位调峰电量补贴价格计算总调峰收益，并按照参与调峰主体的贡献度进行利益分配。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种计及微网系统内负荷响应机制的利益分配方法，包含以步骤：

1)确定微网系统内负荷响应机制，形成微网控制平台与用电用户间可签署的合约文件类型；

2)将可签署的合约文件类型分为可中断负荷合约类型和分时用电负荷合约类型，依据两种合约类型下负荷响应机制方式的特点，构建相应的负荷响应模型；

3)微网控制平台根据实时调峰需要，管控已签署合约的负荷用电行为和调峰电厂的发电量大小，根据总调峰电量大小和单位调峰电量补贴价格计算总调峰收益；

4)采用Shapley值法依据经济增益系数、弃电改善系数和燃煤消耗改善系数对计及负荷响应后获得的总利益在调峰电厂与签约负荷间进行分配。

所述步骤2)中分别构建可中断负荷模型、分时用电负荷模型，并且分别确定可中断负荷量、分时用电负荷量的大小。确定负荷响应机制为可中断负荷响应机制和分时用电负荷响应机制，形成两种响应机制下的合约文件分别为k₁和k₂，用电用户可根据自身用电需求与微网公司签署相应的合约文件。