[發明專利]一種柔性負荷設備的調度方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 201811450472.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109687429B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 宋杰;鄭紅娟;朱慶;徐石明;鄭愛霞;楊斌;李雪明;李捷;李波;湯延祺;陳良亮;董浩;張然
• 申請（專利權）人: 國電南瑞南京控制系統有限公司;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;南瑞集團有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 范青青;董建林

本發明公開了一種柔性負荷設備的調度方法、系統及存儲介質，所述方法包括：構建用戶負荷使用函數及負荷定價函數；構建自適應能耗水平的負荷定價方案，并設置用戶柔性負荷設備的平均能耗水平、電價恒定區間以及相應區間內的電價；獲取用戶初始的柔性負荷設備調度方案；以最小化能耗成本為目標，構建動態柔性負荷的最優調度模型并求解；若用戶的期望用電成本不大于其實際用電成本，則更新柔性負荷設備調度方案，否則，迭代求解所述最優調度模型，直至獲取最優調度方案。本發明采用自適應能耗水平的負荷定價方案，針對不同能耗水平的用戶制定不同的電價，相較于傳統的價格性需求響應機制，可以有效避免外部因素以及電價的時變特性帶來的影響。

技術領域

本發明涉及一種柔性負荷設備的調度方法、系統及存儲介質，屬于用電調度技術領域。

背景技術

目前，居民用戶用電需求占全球電能總量的20％至40％，其對季節性和日常高峰需求有顯著貢獻。通常來說，大約20％的發電容量可以潛在地用于滿足大約5％的時間內發生的峰值需求事件。為了維護電力系統的供需平衡以及安全穩定運行，供電公司可以通過新增裝機容量的方式來滿足這些短期的高峰需求，但成本高昂，利用效率低下。而用戶側柔性負荷的優化管理可以通過轉移或減少峰值用電量來實現顯著的削峰填谷，從而節約投資成本，利于電力系統供需平衡的穩定。此外，由于信息和通信技術的發展，家庭區域網絡(home area network,HAN)促進了智能電表的普及，使得家用的柔性負荷設備運行狀態監視與控制更加便利。因此，通過靈活的定價方案，對居民用戶側柔性負荷設備進行優化調度與管理，是改善能源使用，維護電網運行穩定的重要環節。

目前已有的文獻和研究大多集中于用戶側的柔性負荷建模以及調度優化方法的研究，大多基于價格型的需求響應機制來進行柔性負荷調度與調整，尤其是分時電價機制(time of use,TOU)和實時電價機制(real time price,RTP)。在價格型需求響應機制下，供電公司向用戶提供時變的單價，以反映不同時期(包括一天內的不同時刻或者一年內的不同季節)的電力價值。由于引入了自彈性系數和交叉彈性系數來表征電價的時變特性，某一用戶的用電行為特性會對其他用戶的價格造成一定影響。與此同時，用戶需要時刻關注電價的變化，這也為用戶的正常生產生活造成一定影響。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種柔性負荷設備的調度方法、系統及存儲介質，有利于避免外部因素對用戶電價的影響。

為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：

第一方面，本發明提供了一種柔性負荷設備的調度方法，所述方法包括如下步驟：

構建用戶負荷使用函數及負荷定價函數；

構建自適應能耗水平的負荷定價方案，并設置用戶柔性負荷設備的平均能耗水平、電價恒定區間以及相應區間內的電價；

獲取用戶初始的柔性負荷設備調度方案；

以最小化能耗成本為目標，構建動態柔性負荷的最優調度模型并求解；

若用戶的期望用電成本不大于其實際用電成本，則更新柔性負荷設備調度方案，否則，迭代求解所述最優調度模型；

若迭代求解次數未超過迭代次數上限，輸出更新后的柔性負荷設備調度方案；否則，按照設定步長設置新的平均能耗水平、電價恒定區間以及相應區間內電價，重新進行最優調度方案的計算。

結合第一方面，進一步的，所構建的用戶負荷使用函數如下：

其中，t代表采樣時間間隔；D_t代表時段t內所有柔性負荷設備的能耗；P代表用戶所有柔性負荷設備的集合；代表柔性負荷設備p在時段t內的能耗水平；T為采樣總時長。

結合第一方面，進一步的，所構建的負荷定價函數如下：