[发明专利]考虑柔性负荷与碳交易的多负荷聚合商协同优化调度方法

说明书

本发明涉及一种考虑柔性负荷与碳交易的多负荷聚合商协同优化调度方法，包括：引入多个负荷聚合商，聚合综合园区内不同类型用户的柔性负荷资源，并对其进行分类；确定综合园区内不同类型用户所配备的分布式电源以及储能设备类型；构建阶梯型碳交易机制模型；根据不同类型用户柔性负荷分类、用户配备的分布式电源以及储能设备类型、阶梯型碳交易机制模型，建立以多个负荷聚合商之间进行电能交互的合作联盟运营成本最低为目标的数学模型；求解数学模型，得到负荷聚合商合作联盟成本最低的优化调度方法，并通过Shapley值法进行成本分配，计算各负荷聚合商的运营成本。与现有技术相比，本发明具有考虑了不同类型用户的用能互补特性和碳交易等优点。

技术领域

本发明涉及综合能源优化运行技术领域，尤其是涉及一种考虑柔性负荷与碳交易的多负荷聚合商协同优化调度方法。

背景技术

可再生能源受到了人们越来越多的关注。然而，在以新能源为主体的新型电力系统中，传统火电机组的占比明显下降，新能源发电设备虽然可以提供充足的电能，但由于其固有的间歇性和不稳定性等特点，无法良好地应对新能源与负荷侧两个层面的叠加波动，削弱了发电侧的灵活性调控能力，导致新型电力系统面临着巨大的挑战。而需求响应作为电力系统“源-网-荷-储”灵活互动的调节方法，可以为用户侧的柔性负荷资源参与电力市场打开新的局面，但单个用户侧资源存在弹性水平较低、可调容量较小等问题，往往很难达到参与需求响应的最低要求，在这种情况下，负荷聚合商可以针对不同类型的用户整合分散的需求响应资源来参与电力系统的运营，挖掘居民用户的需求响应潜力，可有效地缓解电网的压力，提高可再生能源的消纳率。

大部分关于负荷聚合商的研究主要集中于其优化运营和市场竞争策略，聚合空调和电动汽车等不同的需求侧资源，未考虑不同负荷聚合商代理不同类型用户负荷资源参与需求响应时的互补特性，也未考虑用户在用能过程中的CO₂排放量、初始碳排放配额，以及多个负荷聚合商之间的运营方式对运营成本的影响，从而影响优化效果。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种考虑柔性负荷与碳交易的多负荷聚合商协同优化调度方法，考虑了综合园区内用能特性不同的工业用户、商业用户以及居民用户三类用户在三个负荷聚合商优化调度下同时参与需求响应，根据用户的用能曲线考虑了初始碳排放配额，以及各类用户配备的分布式设备在运行过程中的实际碳排放量，并参与碳交易，多个负荷聚合商之间以合作博弈的运营方式对上述不同类型用户的柔性负荷资源进行调控，降低整体的运营成本，优化用户的用能负荷曲线。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种考虑柔性负荷与碳交易的多负荷聚合商协同优化调度方法，包括以下步骤：

S1：引入多个负荷聚合商，不同的负荷聚合商聚合综合园区内不同类型用户的柔性负荷资源，并将其划分为可削减负荷、可转移负荷和可平移负荷；

S2：确定综合园区内不同类型用户所配备的分布式电源以及储能设备类型；

S3：基于初始碳排放配额、各设备实际碳排放计算阶梯型碳交易成本，构建阶梯型碳交易机制模型；

S4：根据不同类型用户柔性负荷分类、用户配备的分布式电源以及储能设备类型、阶梯型碳交易机制模型，建立以多个负荷聚合商之间进行电能交互的合作联盟运营成本最低为目标的数学模型；

S5：求解所述数学模型，得到负荷聚合商合作联盟成本最低的优化调度方法，并通过Shapley值法进行成本分配，计算各负荷聚合商的运营成本。

所述可削减负荷满足：