[發(fā)明專利]基于階梯型激勵(lì)需求響應(yīng)的供需博弈電源規(guī)劃方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210043696.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN114418209A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉文霞;姚齊;王月漢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種基于階梯型激勵(lì)需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制的供需博弈電源規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：考慮碳交易機(jī)制與綠色證書交易機(jī)制的電源規(guī)劃方案；

步驟2：通過(guò)分析可轉(zhuǎn)移負(fù)荷與可削減負(fù)荷這兩大類可調(diào)度資源的調(diào)用特性，提出了階梯型激勵(lì)需求側(cè)響應(yīng)方案；

步驟3：將需求側(cè)可調(diào)度資源聚合為負(fù)荷聚合商，并分別建立供電側(cè)與負(fù)荷聚合商的收益模型，論證了供需兩者之間的主從博弈關(guān)系，在此基礎(chǔ)上建立了基于階梯型激勵(lì)需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制的供需博弈電源規(guī)劃規(guī)劃模型；

步驟4：采用差分進(jìn)化算法以及混合整數(shù)規(guī)劃方法求解供需博弈電源規(guī)劃模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于階梯型激勵(lì)需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制的供需博弈電源規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟1的電源規(guī)劃方案，引入碳交易機(jī)制與綠色證書交易機(jī)制，將系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的碳排放量與新能源消納量量化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值，通過(guò)價(jià)格信號(hào)調(diào)動(dòng)各主體積極性，引導(dǎo)清潔能源的優(yōu)化配置；

在碳市場(chǎng)中，政府發(fā)放配額給各碳排放源，當(dāng)排放源的實(shí)際碳排放量少于分配的配額時(shí)，剩余配額可通過(guò)碳交易出售獲利；配額超標(biāo)的排放源則需要在市場(chǎng)中購(gòu)買碳排放配額來(lái)匹配自身的碳排放量；假設(shè)某發(fā)電集團(tuán)分到的配額為D，該主體運(yùn)行中碳收益表達(dá)式為：

式中：為碳交易收益；為碳交易價(jià)格；E為實(shí)際碳排放量。

綠色證書交易是可再生能源配額制的組成部分，一份綠色證書代表相應(yīng)單位的可再生能源發(fā)電量，電網(wǎng)公司對(duì)配額制完成的程度就體現(xiàn)為所持有的證書數(shù)量；設(shè)某系統(tǒng)綠色證書配額為N，實(shí)際證書持有量為M，則該系統(tǒng)通過(guò)可再生能源交易市場(chǎng)可獲收益為：

C_G,TGC＝λ_TGC(N-M) (2)

式中：C_G,TGC為綠色證書交易收益；λ_TGC為綠色證書單位電量的交易價(jià)格。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于階梯型激勵(lì)需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制的供需博弈電源規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟2的階梯型激勵(lì)需求側(cè)響應(yīng)方案，需求響應(yīng)項(xiàng)目激勵(lì)用戶在高峰時(shí)段減少用電，而在新能源消納困難時(shí)段增加用電，對(duì)于高峰負(fù)荷，當(dāng)用戶側(cè)在用電高峰時(shí)段負(fù)荷減少量少于激勵(lì)下限時(shí)，不能受到補(bǔ)償，此時(shí)的用電成本依舊為原始用電成本；當(dāng)負(fù)荷減少量變多時(shí)，用戶側(cè)達(dá)到高峰需求響應(yīng)的參與條件，獲得補(bǔ)償，用電成本降低；且隨著高峰時(shí)段用電量的降低，享受的補(bǔ)償額度變大；

式中：L_p0-L_p1為用電高峰時(shí)段用戶的累計(jì)用電變化量。C_p為削峰電量單位補(bǔ)償價(jià)格，不同的變化量享受不同的補(bǔ)貼。Δp為用戶電量改變量的參考值，以用戶歷史用電數(shù)據(jù)作為參考值；

對(duì)于低谷負(fù)荷，當(dāng)用戶側(cè)在用電低谷時(shí)段用電量增長(zhǎng)少于激勵(lì)下限時(shí)，不能受到補(bǔ)償，此時(shí)的用電成本依舊為原始用電成本。隨著用電量增多，用戶側(cè)達(dá)到低谷需求響應(yīng)的參與條件，獲得補(bǔ)償，用電成本降低；且低谷時(shí)段用電量的越多，享受的用電補(bǔ)償越大；

式中：L_v0-L_v1為負(fù)荷低谷時(shí)段用戶的累計(jì)用電變化量；C_v為填谷電量單位補(bǔ)償價(jià)格；不同的變化量享受不同的補(bǔ)貼，Δv為用戶電量改變量的參考值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于階梯型激勵(lì)需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制的供需博弈電源規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟3：將負(fù)荷側(cè)可調(diào)度資源聚合為負(fù)荷聚合商，并分別建立供電側(cè)與負(fù)荷聚合商的收益模型，以供電側(cè)和負(fù)荷聚合商作為兩個(gè)參與者，構(gòu)成主從博弈關(guān)系，以下用S表示供電側(cè)，L表示負(fù)荷聚合商；博弈模型中參與者、策略、收益和均衡為必備要素；

當(dāng)S、L進(jìn)行博弈時(shí)，供電公司的策略為投建某種機(jī)組及其配套的供電設(shè)備的裝機(jī)容量S_j和DR項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償額度C_t,dr；負(fù)荷聚合商側(cè)的策略為在t時(shí)段參與供電側(cè)制定的需求響應(yīng)項(xiàng)目的電量x_t；受建設(shè)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境的影響，決策變量只能在各自的策略空間R_W、R_B、R_G內(nèi)進(jìn)行取值，表述為

式中，和為第j種電源裝機(jī)容量的下上限；和為第t時(shí)段實(shí)行的需求響應(yīng)項(xiàng)目補(bǔ)貼金額的下上限；和為負(fù)荷聚集商t時(shí)段負(fù)荷改變量的下上限。