[發(fā)明專利]一種基于多目標(biāo)粒子群算法的云儲(chǔ)能優(yōu)化出清方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010645648.X
• 申請(qǐng)日: 2020-07-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111784540B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁越;吳彥錚;朱俊澎;陳繼忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué);中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06Q50/06
• 分類號(hào): G06Q50/06;G06N3/00;H02J3/00;H02J3/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多目標(biāo)粒子群算法的云儲(chǔ)能優(yōu)化出清方法，包括如下步驟：(1)制定由客戶、分布式發(fā)電運(yùn)營(yíng)商和云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商這三方利益主體參與的運(yùn)營(yíng)機(jī)制；(2)分析用戶側(cè)收益來(lái)源，初步分析并定義用戶出借儲(chǔ)能的機(jī)會(huì)成本，建立機(jī)會(huì)成本模型及收益模型；(3)分析分布式發(fā)電運(yùn)營(yíng)商收益來(lái)源，建立收益模型；(4)分析云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商收益來(lái)源并建立優(yōu)化調(diào)度模型，一次性解決云儲(chǔ)能定價(jià)出清問(wèn)題。本發(fā)明能夠分析云儲(chǔ)能參與者的收益來(lái)源并對(duì)儲(chǔ)能資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，一次性解決云儲(chǔ)能優(yōu)化出清問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及云儲(chǔ)能和電力市場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于多目標(biāo)粒子群算法的云儲(chǔ)能優(yōu)化出清方法。

背景技術(shù)

未來(lái)可再生能源滲透率高的電力系統(tǒng)的特征之一是靈活資源稀缺化。而儲(chǔ)能作為一種潛在的靈活性資源，可以跨越多個(gè)時(shí)間尺度為發(fā)電側(cè)和需求側(cè)提供各種輔助服務(wù)，有助于提高供電的可靠性和穩(wěn)定性。風(fēng)速和光強(qiáng)的隨機(jī)性和間歇性會(huì)導(dǎo)致實(shí)時(shí)電價(jià)的明顯變化，還會(huì)直接導(dǎo)致分布式發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率波動(dòng)。這些波動(dòng)也需要通過(guò)大規(guī)模的能源儲(chǔ)存系統(tǒng)來(lái)消除。這為儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)機(jī)遇，尤其是通過(guò)能源套利。但目前儲(chǔ)能較高的成本限制了用戶側(cè)儲(chǔ)能或分布式儲(chǔ)能的廣泛應(yīng)用。

有學(xué)者引入了云儲(chǔ)能的概念，即以集中的儲(chǔ)能設(shè)施為住宅和商業(yè)用戶提供分布式存儲(chǔ)服務(wù)，在滿足用戶負(fù)荷需求的同時(shí)加強(qiáng)儲(chǔ)能的合理調(diào)度及配置，利用平臺(tái)的信息優(yōu)勢(shì)和規(guī)模經(jīng)濟(jì)來(lái)促進(jìn)用戶側(cè)儲(chǔ)能的普及應(yīng)用。原概念中強(qiáng)調(diào)了云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商所擁有的并非是實(shí)體儲(chǔ)能，而是虛擬儲(chǔ)能容量池。針對(duì)不同的用戶，這個(gè)容量可以是指能量容量，也可以是指功率容量。儲(chǔ)能在電力市場(chǎng)中的潛在收益也分為容量和功率兩個(gè)方面，其中儲(chǔ)能容量除了通過(guò)電價(jià)差來(lái)套利之外，還可以通過(guò)可再生能源時(shí)移來(lái)套利，通過(guò)需量電費(fèi)和按使用時(shí)段收取的電費(fèi)減少來(lái)套利，通過(guò)輸配電升級(jí)延遲以及提升電網(wǎng)運(yùn)行彈性來(lái)套利。然而，現(xiàn)有的云儲(chǔ)能運(yùn)行機(jī)制只涉及用戶、云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商、儲(chǔ)能設(shè)施和電網(wǎng)，而忽略了大量的分布式發(fā)電運(yùn)營(yíng)商。所建立的模型也大多處于基礎(chǔ)分析階段，優(yōu)化模型較少。現(xiàn)有用戶側(cè)模型中也沒(méi)有考慮儲(chǔ)能的潛在收益和機(jī)會(huì)成本。因此需要我們將云儲(chǔ)能的受眾規(guī)模拓展到整個(gè)用電側(cè)，建立新的運(yùn)營(yíng)機(jī)制并逐步細(xì)化參與者收益模型的組成部分，分析買賣雙方儲(chǔ)能調(diào)度策略及其交易行為背后的機(jī)會(huì)成本或潛在利潤(rùn)，以體現(xiàn)云儲(chǔ)能平臺(tái)真正的價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種基于多目標(biāo)粒子群算法的云儲(chǔ)能優(yōu)化出清方法，能夠分析云儲(chǔ)能參與者的收益來(lái)源并對(duì)儲(chǔ)能資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，一次性解決云儲(chǔ)能優(yōu)化出清問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于多目標(biāo)粒子群算法的云儲(chǔ)能優(yōu)化出清方法，包括如下步驟：

(1)制定由客戶、分布式發(fā)電運(yùn)營(yíng)商和云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商這三方利益主體參與的運(yùn)營(yíng)機(jī)制；

(2)分析用戶側(cè)收益來(lái)源，初步分析并定義用戶出借儲(chǔ)能的機(jī)會(huì)成本，建立機(jī)會(huì)成本模型及收益模型；

(3)分析分布式發(fā)電運(yùn)營(yíng)商收益來(lái)源，建立收益模型；

(4)分析云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商收益來(lái)源并建立優(yōu)化調(diào)度模型，一次性解決云儲(chǔ)能定價(jià)出清問(wèn)題。

優(yōu)選的，步驟(1)中，所述運(yùn)營(yíng)機(jī)制為：云儲(chǔ)能參與者分別為云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商、持有儲(chǔ)能的用戶群體以及分布式發(fā)電運(yùn)營(yíng)商；用戶包含了儲(chǔ)能設(shè)施、普通工商業(yè)用戶以及居民用戶；在日前運(yùn)行中，用戶向云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商提供自身的負(fù)荷需求、儲(chǔ)能設(shè)施狀態(tài)，以及可供出借的儲(chǔ)能容量等信息，分布式發(fā)電運(yùn)營(yíng)商向云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商提供可再生能源出力曲線，以及所需借用的儲(chǔ)能容量等信息，云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商需要向能源市場(chǎng)獲取實(shí)時(shí)電價(jià)的信息，以及輔助服務(wù)市場(chǎng)的能源出清價(jià)格預(yù)測(cè)信息，在得到這些信息后，云儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商需要首先確定好儲(chǔ)能充放電策略，再根據(jù)用戶側(cè)和分布式發(fā)電側(cè)各自的儲(chǔ)能調(diào)度策略，優(yōu)化、決策出最優(yōu)交易容量和單價(jià)。

優(yōu)選的，步驟(2)中，用戶側(cè)出借儲(chǔ)能的機(jī)會(huì)成本定義為：

用戶側(cè)出借儲(chǔ)能的機(jī)會(huì)成本是指用戶出借儲(chǔ)能后所得收益與不出借這部分儲(chǔ)能所得收益之差；