[发明专利]电力需求响应模型的建立方法、求解方法和装置

说明书

本发明公开了电力需求响应模型的建立方法、求解方法和装置，其中电力需求响应模型的建立方法包括根据预设一天的划分时段和戴蒙德模型，建立需求响应的用户效用函数；以用户效用函数最大为目标，建立电力需求响应模型。本发明充分考虑到不同时段用电量的可调整性，每个用户的用电习惯可以根据不同的时段改变，因此建立的电力需求响应模型的普适性，该发明有效地将居民用户的意愿以一种经济的方式结合到需求响应模型中，并且可以优化居民用户的用电行为，降低居民用户的电费。

技术领域

本发明涉及电力需求响应模型的建立方法、求解方法和装置，尤其涉及一种基于分时电价考虑用户意愿的需求响应模型的建立方法、求解方法和装置，属于用户侧参与需求响应领域。

背景技术

近年来，用电负荷持续增长，供需矛盾也日益突出。仅从电源侧增加装机容量来满足用电需求，需要巨大的投资。随着需求响应的发展，居民用户从单纯的用电负荷，变成了可以与电网互动的响应资源，这也使得从用户侧解决供需矛盾成为有效的手段。

需求响应通过价格和激励两种手段，引导居民用户优化其用电行为，从而达到削峰填谷的目的。一些文献中用需求价格弹性的概念来模拟居民用户的响应行为。需求价格弹性是指需求量相对于价格变化而变化的比例。一些基于不同类型的负荷对电价变化的响应分析，建立了考虑价格弹性的用户反应度模型。一些文献中提出了动态需求价格弹性，并考虑了自弹性和交叉弹性两种情况，建立考虑需求响应的优化调度模型。然而不同的居民用户类型，在不同时间有着不同的价格弹性。上述模型中，每一个需求价格弹性代表了居民用户在某个情况下的响应情况，换一个场景，则需要重新计算该值。需求价格弹性可以作为需求响应的一个理论基础，但是无法直接反映居民用户响应情况，因为它没有考虑客户的特点和偏好。一些文献提出用户参与需求响应需要考虑用户的意愿包括不喜欢风险等，在构建的模型中应该考虑模拟意愿的参数，但是这种现有构建模型的方法没有考虑到不同用户的用电习惯，构建的模型是不准确的，不具有普适性的。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的没有考虑到不同用户的用电习惯的不足，提供了电力需求响应模型的建立方法、求解方法和装置，充分考虑到不同时段用电量的可调整性，将一天划分为设定的各时段，不同时段的电价是不同的，每个居民用户的用电习惯不同，不同时段的用电量是可变的，使电力需求响应模型更具有普适性。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案。

第一方面，本发明提供了电力需求响应模型的建立方法，包括：根据预设一天的划分时段和戴蒙德模型，建立需求响应的用户效用函数；以用户效用函数最大为目标，建立电力需求响应模型。

进一步地，响应于将一天划分为高峰时段和低谷时段，所述用户效用函数表示如下：

其中U_t表示t时期的效用，θ为相对风险厌恶系数，θ影响着用户参与需求响应的意愿，ρ是表示权重，代表第一时段和第二时段的用电比例，D₁为用户参与需求响应后在第一时段的用电量，D₂为用户参与需求响应后在第二时段的用电量。

进一步地，响应于一天划分高峰时段、平常时段和低谷时段，所述用户效用函数表示如下：

式中，U_t表示t时期的效用，θ为相对风险厌恶系数，θ影响着用户参与需求响应的意愿，ρ₁为高峰时段与平常时段的用电比例，ρ₂为高峰时段与低谷时段的用电比例，D'_p为用户参与需求响应后在高峰时间段的用电量，D'_u为用户参与需求响应后在平常时间段的用电量，D_l'用户参与需求响应后在低谷时间段的用电量。

进一步地，所述电力需求响应模型表示如下：