[發明專利]提高風電消納能力的可中斷負荷機制設計優化方法

在審

• 申請號: 201810190841.1
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108418210A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 楊思;李文博;張玉敏;韓學山;王明強;徐波;張心怡;鄭志杰;劉曉明;王男;王軼群;魏鑫;田鑫;張家寧
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司經濟技術研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發明公開了一種提高風電消納能力的可中斷負荷機制設計優化方法，基于非線性定價構建可中斷負荷機制數學模型，在滿足個體理性約束和激勵相容的約束下，應用貝葉斯條件概率，反映供電商與用戶之間的互動關系；進行靈敏度分析，確定最優價值的負載；進行博弈論分析，確定最優需求管理合同，進行需求管理合同的不同場景的比較，得到最終的最優投資組合的需求側管理合同。本發明能夠提高系統的安全性，從而得出公共事業解決特定的安全穩定問題的成本。

技術領域

本發明涉及一種提高風電消納能力的可中斷負荷機制設計優化方法。

背景技術

化石能源的日益枯竭以及新能源的快速發展，如何量化電力供電商、用戶以及社會效用的問題，在電力市場領域掀起了新一輪研究的高潮。

現今，新型能源、電動汽車的崛起，在緩解化石能源、提高環境效益的同時，分布式發電的波動性、間歇性等不確定性的特征也為電網的可靠性、穩定性提出了新的挑戰。電力系統中在用電高峰期及突發事件發生時，可能會導致被迫停電或拉閘限電的現象，給用戶及社會帶來巨大的經濟損失。眾所周知發電容量是確定的，負荷變化是不確定的，為了保證系統運行的可靠性，一般認為負荷是可調的，使負荷根據發電側要求可調，需求側管理項目需要提供一定的激勵措施，使負荷側用戶完全自愿參與，如果需求側管理項目可以估算用戶的停電成本或替代成本，就可以優化激勵機制。

然而需求側響應向著市場化進一步推進的過程中，一些問題函待解決，具體包括：

第一，對需求側用戶來說，需要優化的決策依據；

第二，對于電力系統來說，需要充分考慮需求側資源的價值，使其在維護電力系統安全穩定，促進市場機制資源配置過程中發揮更大的作用；

第三，對于電力市場來說，需要公平、可持續的市場機制均衡模型，以保障各方主體持續參與市場的積極性。

因此，從經濟學原理出發，深入研究需求側響應問題，能夠為日后的應用指明方向，避免走上彎路，是非常重要的。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種提高風電消納能力的可中斷負荷機制設計優化方法，本發明具有減少或規避突發事件的風險、充分反映新能源及負荷不確定性的特征，從宏觀系統角度到微觀每個負荷節點、從離散時間點到連續時間區段上，制定有效合同，緩解電力壓力，最大限度的提高社會的經濟效益，同時盡力達到負荷跟蹤發電的效果。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種提高風電消納能力的可中斷負荷機制設計優化方法，包括以下步驟：

基于非線性定價構建可中斷負荷機制數學模型，在滿足個體理性約束和激勵相容的約束下，應用貝葉斯條件概率，反映供電商與用戶之間的互動關系；

進行靈敏度分析，確定最優價值的負載；

進行博弈論分析，確定最優需求管理合同，進行需求管理合同的不同場景的比較，得到最終的最優投資組合的需求側管理合同。

進一步的，可中斷負荷機制數學模型以非線性定價原理為理論基礎，制定可中度負荷的需求側響應合同。

進一步的，可中斷負荷機制數學模型有兩個輸出，一個是決策向量，即買入或賣出的數量，另一個是從公共事業到每一個用戶的貨幣轉移的向量。

進一步的，所述個體理性約束為：當賣給某類型客戶的電量的總收益大于對應的銷售總收入時，市場運營商希望將用電出售給該類型的客戶，確保每個客戶都被鼓勵參與。

進一步的，激勵相容約束為：如果消費大的客戶可以通過減少消費獲得更多的凈效益時，他會說謊，通過謊報自己的信息(消費大的客戶謊報自己是消費小的客戶)，此約束通過調整價格，只有客戶上報自己的真實信息，其收益才是最大的，從而鼓勵客戶提供真實信息。