[发明专利]一种考虑用户多元响应特性的负荷聚合商最优调度方法

说明书

本发明提供一种考虑用户多元响应特性的负荷聚合商最优调度方法，包括以下步骤：步骤S1，根据用户基线负荷估计结果，得到用户在历史需求响应日的实际响应数据；步骤S2，基于单个用户实际响应数据，提取单个用户在需求响应日典型响应曲线；步骤S3，根据各用户日典型响应曲线结果，提取各类用户的典型需求响应曲线；步骤S4，利用各类用户的典型响应曲线刻画用户响应行为，得到每类用户可能的响应结果分布；步骤S5，将各类用户可能的响应结果分布作为输入，建立聚合商最优调度模型，得到响应量的最优分配结果。本发明能够针对居民用户多元响应行为特性，在日前市场中为聚合商提供最优调度策略和用户响应任务分配计划，促进需求侧用户资源的高效利用。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种考虑用户多元响应特性的负荷聚合商最优调度方法。

背景技术

随着社会用电量的不断增长，尤其是在负荷高峰时间段，电网将面临严峻的调峰压力。除此之外，随着新能源出力的间歇性和随天气变化的波动性给电力系统调度运行带来了更大的挑战。因此，亟需通过提升电力系统供需平衡能力才解决上述问题。在电力市场改革深化的背景下，需求侧灵活资源参与电网灵活调控已成为未来智能电网发展的必然趋势。需求响应作为用电侧管理的新模式也越来越受到关注，它利用电力市场中用户针对市场价格信号或者激励机制做出响应，并改变正常的电力消费模式，简言之终端用户根据响应信号改变其基线负荷的形状，达到削峰填谷的目的。

为了充分挖掘大量中小用户潜在的需求响应资源，负荷聚合商(LoadAggregator，LA)这一新的市场主体应运而生，作为能源市场和电力终端用户的中间人，通过整合潜在的中小型电力用户，以市场化交易的形式与其签订电力交易合约，实现分散的需求响应资源聚集。对于聚合商来说一方面与系统运营商进行需求响应服务的交易，并获得相应的奖励。另一方面，负荷聚合商与下层客户进行交互，收集客户的灵活性调节能力，提供给系统运营商以满足其需求响应要求。负荷聚合商的利润来自于用户和市场侧不同的需求响应补偿价格。在实际的需求响应项目中，系统运营商会在日前市场给出需求响应的时间段和对应的响应量。经过需求响应投标量提交和市场结算出清过程，负荷聚合商会得到需求响应的市场出清报价和中标的需求响应量，也就是需求响应曲线，包括响应的时间和每个时间段内要求的响应量。负荷聚合商需要拟定最优调度方案，合理调用与其有合同关系的用户，使得他们的需求响应结果和系统运营商给定需求响应要求相匹配。如果居民用户的实际响应量不能满足系统运营商给定的要求，此时负荷聚合商将会面临惩罚；相反，如果用户实际聚合的响应量超出给定需求响应要求，负荷聚合商需要向用户支付更多的补偿，这也会导致聚合商面临利润损失的风险。因此，负荷聚合商需要满足系统运营商给定的需求响应要求，并给出合理的用户调度计划与之相匹配。然而，有很多不确定因素会影响聚合商的调度决策，其中用户的响应行为的多元性和不缺定性是重要的影响因素之一。在实际运营过程中，激励补偿价格的变化、不同的天气条件、需求响应持续时间、用户的用电舒适度等诸多因素都会影响用户的实际响应效果，单个用户在同一需求响应项目时也会有不同的响应行为，响应速度和容量也会随之改变。因此，负荷聚合商需要根据用户不同的响应能力和响应特性，用户响应任最优分配计划，有利于为用户制定个性的需求响应方案，提高自主参与用户需求响应的意愿，实现负荷聚合商利润的最大化。

发明人发现，现有的方法中，对负荷聚合商的最优调度策略中，多元用户的响应特性并未考虑，即考虑在同一激励型需求响应信号下，不同用户的响应的持续时间、不同时间段的响应速率的差异以及总体响应量在不同时间段内分布的多样性。同时，用户单次的响应行为与外界环境、舒适度偏好等多种因素密切相关，响应行为存在不确定性。因此如何兼顾用户多元响应特性和响应行为的不确定性，制定合理可行的最优调度方案，实现需求响应目标的最优经济分配，对负荷聚合商的运营至关重要。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种考虑用户多元响应特性的负荷聚合商最优调度方法，以实现在日前市场的需求响应项目下，负荷聚合商对所管理用户的需求响应计划最优分配，最终实现利益最大化。