[发明专利]一种模拟调峰机组的需求响应调度评估体系构建方法

权利要求书

1.一种模拟调峰机组的需求响应调度评估体系构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：确定需求响应调度评估时间，即理想调峰总时间；

所述确定需求响应调度评估时间的具体步骤如下：

设响应时间为2小时，令5min为1个时段，设1Δt＝5min，响应起始时刻T_s、响应结束时刻T_f，即响应调度评估时间T_f-T_s＝24Δt；

设T_s＝T₁⁺，则第1个响应时段为或第2个响应时段为依次类推，第24个响应时段为或

步骤二：以模拟调峰机组为目标，从时间维度、容量维度和对象维度来构建三个层次的模拟调峰机组的需求响应调度评估体系：第一层为总体性指标，用于直接说明需求响应调度水平；第二层为概括性指标，用于从不同角度全面且系统性评价需求响应调度水平；第三层为具体性指标，用于衡量需求响应调度在某一特定指标方面的履约度；

所述概括性指标包括：启动指标、时间指标、容量指标和用户指标；

所述具体性指标包括：启动指标中的模拟调峰机组爬坡率和模拟调峰机组启动偏差率；时间指标中的模拟调峰机组持续时间偏差率；容量指标中的模拟调峰机组最大容量、模拟调峰机组最小容量和模拟调峰机组容量偏差率；用户指标中的平均模拟调峰启动时间完成率、平均模拟调峰持续时间完成率和平均模拟调峰容量完成率；

步骤三：以理想调峰曲线为评估目标，建立模拟调峰机组的需求响应调度评估体系；

步骤三的具体步骤如下：

A.建立模拟调峰机组爬坡率计算模型

模拟调峰机组爬坡率是表征需求响应资源单位时间内增加或减少的出力，则：

p=DRc·aΔTs---(1)]]>

式中，p为模拟调峰机组爬坡率，DR_c为理想调峰容量，a为倍率且a∈(0,1]，DR_c·a为电网公司允许调度范围下限值，ΔT_s为模拟调峰机组启动时间，即首次达到调度范围下限的持续时间；

B.建立模拟调峰机组启动偏差率计算模型

模拟调峰机组启动偏差率R_first用于衡量较于理想调峰，模拟调峰机组启动时间的快慢，则：

Rfirst=ΔTsDRt,Rfirst∈[0,1]---(2)]]>

式中，DR_t为理想需求响应调度持续时间；

C.建立模拟调峰机组持续时间偏差率计算模型

模拟调峰机组持续时间偏差率R_total用于衡量较于理想调峰，模拟调峰机组持续时间的范围比例，则：

Rtotal=TlDRt,Rtotal∈[0,1]---(3);]]>

D.建立模拟调峰机组最大容量计算模型

模拟调峰机组最大容量R_max,cap是指需求响应调度事件中，实际模拟调峰容量的最大值，则

Rmax,cap=max(Σj∈NDRj)---(4)]]>

式中，DR_j为第j时段的模拟调峰容量，N为总时段数；

E.建立模拟调峰机组最小容量计算模型

模拟调峰机组最小容量R_min,cap是指需求响应调度事件中，实际模拟调峰容量的最小值：

Rmin,cap=min(Σj∈NDRj)---(5)]]>

式中，DR_j为第j时段的模拟调峰容量；

F.建立模拟调峰机组容量偏差率计算模型

模拟调峰机组容量偏差率R_gap,cap是指模拟调峰机组最大容量R_max,cap和模拟调峰机组最小容量R_min,cap之差与理想调峰容量DR_c的比值：

Rgap,cap=max(Σj∈NDRj)-min(Σj∈NDRj)DRc---(6)]]>

模拟调峰机组容量偏差率R_gap,cap越小越好；

G.建立平均模拟调峰启动时间完成率计算模型

平均模拟调峰启动时间完成率R'_first是指需求响应事件下满足特定模拟调峰机组启动偏差率要求的用户比率：

Rfirst′=Σi∈nN(Ri,first)n---(7)]]>

式中，N(R_i,first)用于判断第i个用户是否满足特定模拟调峰机组启动偏差率，若满足，N(R_i,first)为1，否则N(R_i,first)为0；n为参与需求响应调度的用户总数；

H.建立平均模拟调峰持续时间完成率计算模型

平均模拟调峰持续时间完成率R′_total是指需求响应事件下满足特定模拟调峰机组持续时间偏差率要求的用户比率：

Rtotal′=Σi∈nN(Ri,total)n---(8)]]>

式中，N(R_i,total)用于判断第i个用户是否满足特定模拟调峰机组持续时间偏差率，若满足，N(R_i,total)为1，否则N(R_i,total)为0；

I.建立平均模拟调峰容量完成率计算模型

平均模拟调峰容量完成率R′_gap,cap是指需求响应事件下满足特定模拟调峰机组容量偏差率要求的用户比率：

Rgap,cap′=Σi∈nN(Ri,gap,cap)n---(9)]]>

式中，N(R_i,gap,cap)用于判断第i个用户是否满足特定模拟调峰机组容量偏差率，若满足，N(R_i,gap,cap)为1，否则N(R_i,gap,cap)为0；

步骤四：采用属性区间识别理论的评估方法对指标体系进行分析，进行调度评估计算。

2.根据权利要求1所述的模拟调峰机组的需求响应调度评估体系构建方法，其特征在于，步骤四中所述调度评估计算包括如下步骤：

a)评估指标的标准化

设[x_min,x_max]为第k个评估指标值的变化区间，即x_min为该指标可能得到的最小值，x_max为该指标可能得到的最大值，采用下列各式将评估指标值标准化为[0,1]之间的无量纲值，

当评估指标为正指标，即“越大越好”时，采用下式：

z=xij-xminxmax-xmin---(10)]]>

当评估指标为负指标，即“越小越好”时，采用下式：

z=xmax-xijxmax-xmin---(11)]]>

当评估指标为中间型，即“适中为宜”时，设[U₁,U₂]为该指标值的最佳区间，采用下式：

z=xij-xminU1-xminxmin<xij<U11U1≤xij≤U2xmax-xijxmax-U2U2<xij<xmax---(12)]]>

b)建立评估指标的分类标准阵

C_K是属性测度空间的一个有序分割类，相应的每个评估指标也可以按照C_K进行分割，形成描述m个评估指标优劣程度的分类标准阵，如下所示：

式中，m为评估指标个数，K为评语集个数；a_jk满足a_j1≤a_j2≤…≤a_mK；I₁、I₂、…、I_m表示实施需求响应后某区域样本x_i的m个评估指标的值；

c)单项指标属性测度

计算第i个样本x_i的第j个评价指标x_ij具有属性C_K的属性测度μ_ijk＝μ，x_ij∈C_K；

当x_ij≤a_j1时，取μ_ij1＝1，μ_ij2＝…μ_ijK＝0；

当x_ij≥a_jK时，取μ_ijK＝1，μ_ij1＝…μ_ijK-1＝0；

当a_jl≤x_ij≤a_jl+1时，取μ_ijk＝0，k＜l或k＞l+1；

其中，a_jl表示分类标准阵中处于第j行第l列的值；

d)权重设置

采用层次分析法对各项评估指标的相对重要性进行评估，并根据各项评估指标的相对重要性设置对应权重；

e)多指标综合属性测度

计算得到第i个样本各指标测量值的属性测度之后，再计算第i个样本x_i具有属性C_K的属性测度μ_ik＝μ，x_i∈C_K，i＝1,2,…,n，

μik=μ(xi∈CK)=Σj=1mwjμijk,1≤i≤n,1≤k≤K---(13)]]>

其中，n为参与需求响应调度的用户总数，w_j是第j个指标I_j的权重，w_j≥0，且权重反映的是第j个指标I_j的相对重要性，权重的值由步骤d)得到；

f)属性识别

按照置信度准则，对置信度λ，若则认为x_i属于C_k类，置信度λ的取值范围为0.5～0.7；

按照评分准则，计算综合属性测度值根据的大小对x_i进行分类和排序。