[发明专利]计及差异化需求响应的微电网源荷储协调优化调度方法

说明书

本发明提供了一种计及差异化需求响应的微电网源荷储协调优化调度方法，根据负荷用电特性将负荷分为商业负荷、居民负荷和工业负荷，并根据不同类型负荷响应弹性差异性，构建计及分类负荷和用电时段差异的电量电价弹性系数矩阵，基于负荷变化量随电价的变化呈前期变化快后期趋于稳定的趋势，构建了负荷变化量与电价改变量呈指数关系的新型价格型需求响应机制；然后结合储能充放电模型，建立了以系统运行成本最低为目标的微电网源荷储协调优化调度模型；最后将双变异策略和多核并行运算结合到常规的微分进化算法中，提出并行双策略微分进化算法，实现对多维度、非线性、多约束的复杂微电网源荷储协调优化调度模型的高效求解。

技术领域

本发明涉及电力系统优化调度技术领域，尤其涉及一种计及差异化需求响应的微电网源荷储协调优化调度方法。

背景技术

微电网是指由分布式电源、储能装置、负荷、能量转换装置和保护装置等组成的自治系统。随着风电、光伏等可再生能源在微网中比重不断增加，微网的优化调度变得相对复杂，如何充分挖掘需求侧响应的潜力，提高源荷两侧的互动，对解决微电网中源荷匹配性较差和弃风弃光的问题具有重要的意义。

需求响应是指负荷侧用户针对市场价格信号或激励机制主动改变原有用电消费模式的行为。随着需求侧管理技术的不管改进，合理利用需求侧负荷的主动性成为了解决间歇性能源出力变化及源荷不匹配等问题的有效方法。现有研究没有对用户进行分类，未考虑不同类型负荷在不同时段具有不同的电量电价需求平衡关系，存在响应弹性差异性；此外，目前研究在价格型需求响应模型中将负荷变化量与电价变化量的关系近似为线性模型，然而在正常情况下，用户一般都存在饱和用电量和基本用电量，因此电价对负荷需求的影响并不会是简单的线性关系，如当电价提高到一定水平后，通过电价提升以减少负荷需求将不再具有明显效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种计及差异化需求响应的微电网源荷储协调优化调度方法，包括以下步骤：

S1、建立基于差异化弹性系数矩阵和指数型价格需求响应模型的差异化需求响应机制；

S2、构建计及差异化需求响应的微电网源荷储协调优化调度模型；

S3、构建并行双策略微分进化算法对所述微电网源荷储协调优化调度模型进行高效求解。

其中，根据负荷用电特性将负荷分为商业负荷、居民负荷和工业负荷，并根据不同类型负荷响应弹性差异性，构建计及分类负荷和用电时段差异的电量电价弹性系数矩阵，基于负荷变化量随电价的变化呈前期变化快后期趋于稳定的趋势，构建了负荷变化量与电价改变量呈指数关系的新型价格型需求响应机制；然后结合储能充放电模型，建立了以系统运行成本最低为目标的微电网源荷储协调优化调度模型；最后将双变异策略和多核并行运算结合到常规的微分进化算法中，提出并行双策略微分进化算法，实现对多维度、非线性、多约束的复杂微电网源荷储协调优化调度模型的高效求解。

其中，所述差异化需求响应机制措施如下所示：

价格型需求响应主要通过制定分时电价引导用户用电时段的变化，优化调整用户的用电行为；分时电价的制定方法是在平均电价的基础上进行上下调整得到峰谷时刻的电价：

式中：m表示负荷类型，1、2、3分别表示商业负荷、工业负荷和居民负荷；分别表示m类负荷的峰时电价和谷时电价；H_m为m类负荷的平均电价；和分别为峰时电价上调系数和谷时电价下调系数；

负荷需求变化对电价变化的响应关系可用弹性系数表示，弹性系数τ表示负荷需求量变化率与电价变化率之比：

式(2)中P⁰和ΔP分别为初始负荷需求量及其变化量，H⁰和ΔH分别为初始电价及其变化量；