[发明专利]一种电力系统电价驱动二次型最优负荷跟踪模型求解方法

说明书

本发明公开了一种电力系统电价驱动二次型最优负荷跟踪模型求解方法，包括：S1、针对电力系统二次型最优负荷曲线跟踪模型的数学特征，应用信息融合估计的思想，设计了逆序回滚、正序递推相结合的求解电能价格序列的估计算法；S2、在电价序列驱动下，建立以电能价格为决策变量的二次型最优跟踪模型，实现电源出力对系统负荷的精确跟踪；S3、在目标函数中构造潮流超限二次项，并在求解时设计潮流权重的自适应调节机制；针对不同严重程度的潮流超限，迭代式取得适当权重值，确保最优电价序列驱动的分布式电源出力满足潮流约束。本发明的模型中各权重的实际物理意义更加明确，求解算法中各协方差矩阵的实际概念更加清晰，程序具有更强的可解释性。

技术领域

本发明涉及电力系统最优负荷跟踪模型技术领域，尤其涉及一种电力系统电价驱动二次型最优负荷跟踪模型求解方法。

背景技术

电力系统中各类电力负荷随时间变化，是调度电力系统的电力和进行电力系统规划的依据。由于物理规律的约束，为确保供电的频率和电压稳定，电力系统必须确保供需关系的实时平衡，即电源出力对系统负荷的精确跟踪。传统电力系统采取自上而下调度的方式：电源在系统调度指令控制下调节发电出力，跟踪预测负荷曲线。通过调度指令的方式实现电力供需平衡固然简单有效，但忽略了电源作为经济主体的收益情况，也不考虑电源响应调度指令的积极性。因此建立的模型与电力系统市场化改革的新形势、新趋势不相符合。

在电力市场的新情境下，必须充分考虑电源作为市场主体的收益情况，应当充分运用电能价格，通过市场化的手段对可控电源的发电行为施加引导控制，现有商用求解器物理意义不够明确，求解过程不够透明，可解释性较差等缺点。

为了解决以上问题，需要研究一种求解电能价格序列的最优方法，该方法通过系统对各可控电源施加合适的电能价格，针对一种电力系统电价驱动二次型最优负荷跟踪模型，跟踪的电能价格序列，模型中各权重的实际物理意义更加明确，求解算法中各协方差矩阵的实际概念清晰，程序具有更强的可解释性，适用于不同的实际场景需要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电力系统电价驱动二次型最优负荷跟踪模型求解方法，以解决上述提出的现有商用求解器物理意义不够明确，求解过程不够透明，可解释性较差等问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电力系统电价驱动二次型最优负荷跟踪模型求解方法，其具体步骤包括：

S1、针对电力系统二次型最优负荷曲线跟踪模型的数学特征，应用多源信息融合估计的思想，设计了逆序回滚、正序递推相结合的求解电能价格序列的最优估计算法；

S2、在电价序列驱动下，建立一个以电能价格为决策变量的二次型最优跟踪模型，通过主动地改变电能价格，引导发电出力，实现分布式电源出力对系统负荷的精确跟踪；

S3、在目标函数中构造了潮流超限二次项，并在求解时设计了潮流权重的自适应调节机制；针对不同严重程度的潮流超限，迭代式取得适当权重值，确保最优电价序列驱动的分布式电源出力满足潮流约束。

本发明一个较佳实施例中，在所述S1中，求解电能价格序列的最优估计算法为：对于状态χ，使用M个传感器测量，有ζ_m＝Γ_mχ_m+e_m m＝1,…,M，其中，ζ_m,e_m分别为传感器m对状态χ的测量结果及其误差，Γ_m为传感器m的信息转移矩阵，测量误差e_m为白噪声序列，满足数学期望E(e_m)＝0，协方差对状态χ的最优信息融合估计为其中，为测量ζ_m中包含的关于状态χ的信息量。

本发明一个较佳实施例中，在所述S2中，以电能价格为决策变量的二次型最优跟踪模型为：

其中，C为全1的向量，决策变量为电能价格λ_k。