[發明專利]一種需求響應資源組合優化的分層分布式體系架構和方法

有效

• 申請號: 201710123249.5
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106886603B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 劉越;王磊
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F30/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種需求響應資源組合優化的分層分布式體系架構和方法，該體系架構包括負荷聚合商，負荷代理和需求響應資源；其中，負荷代理是一組需求響應資源的等值，其獲取需求響應資源的相關信息，并將負荷聚合商下達的控制信息傳遞給需求響應資源；各負荷代理之間通過通信網絡交互負荷聚合商公布的信息和其他負荷代理的信息。該方法簡化了計算的復雜性；便于負荷聚合商的管理，也為大量的中小型需求響應資源參與系統調度提供了可能；利用一致性算法和Dantzig?Wolfe分解理論對負荷調整量分配問題進行分布式計算，相比集中式優化提高了計算的速度，而且可以適應需求響應資源不確定性的特性。

技術領域

本發明涉及電力需求響應資源的組合優化技術，具體涉及一種需求響應資源組合優化的分層分布式的體系架構和方法。

背景技術

隨著電力市場化改革和需求側放開，大量的用戶可以參與到電力系統的優化運行中，這些用戶被稱為需求響應資源，需求響應資源數量眾多、分布廣泛、特性多樣，集中式的直接調度難度很大。需求響應資源與傳統的發電資源相比，又具有較大的不確定性，表現為自主接入或退出，同時響應能力也隨著用戶的實際運行狀態的不同而不同。傳統的集中式計算往往不能考慮需求響應資源的這些特點，而且全局計算復雜性很大。所以本發明在此背景下提出了一種需求響應資源分層聚合、分布式計算的體系架構和方法。

發明內容

發明目的：為解決現有技術的不足，提出一種需求響應資源組合優化問題中將需求響應資源分層聚合形成負荷代理，然后利用一致性算法和Dantzig-Wolfe分解理論分布式計算負荷調整量分配的體系架構和方法。

技術方案：本發明的一種需求響應資源組合優化的分層分布式體系架構，包括負荷聚合商，負荷代理和需求響應資源；其中，負荷代理是一組需求響應資源的等值，其獲取需求響應資源的相關信息，并將負荷聚合商下達的控制信息傳遞給需求響應資源；各負荷代理之間通過通信網絡交互負荷聚合商公布的信息和其他負荷代理的信息。

優選的，每組中的需求響應資源的補償價格要保持多樣性。

一種基于權利要求1所述架構的分層分布式方法，包括以下步驟：

(1)對需求相應資源進行分層聚合，形成一種分層分布式的體系架構，該體系架構的最上層為負荷聚合商，中間層為負荷代理，最下層為需求響應資源，所述負荷聚合商通過負荷代理管理需求響應資源；

(2)負荷代理負荷調整量分配的分布式計算。

進一步的，所述步驟(1)包括以下步驟：

(11)將需求響應資源進行分組，形成等值需求響應資源

首先需要將數量眾多的需求響應資源進行分組，形成等值需求響應資源；所有的負荷代理管理負荷聚合商的所有需求響應資源；獲得內部需求響應資源的相關信息，并將負荷聚合商的控制指令下達到需求響應資源；各負荷代理之間通過通信網絡交互負荷聚合商公布的信息和其他負荷代理的信息；

(12)對負荷代理建模

需求響應資源分組后得到負荷代理，需求響應資源的綜合外特性包括出力特性和時間相關特性，負荷代理的綜合外特性與所述需求響應資源的綜合外特性相似；

更進一步的，所述步驟(12)中的負荷代理模型為：

(Ⅰ)出力范圍

負荷代理的等值出力可以描述為在調度時段上具有持續出力的能力；不同的調度時段對應的負荷代理最大等值出力不同，需求響應資源的分組不同對應的負荷代理最大等值出力也不同；負荷代理的最大等值出力由如下需求響應資源的評估模型求得：

(i)目標函數

以調度時段內最大化各時段的負荷調整量和各時段負荷調整量偏差最小為目標；