[发明专利]一种基于Pareto最优理论的多目标需求响应管理方法

说明书

一种基于Pareto最优理论的多目标需求响应管理方法，属于电力系统技术领域，包括如下步骤：步骤1：根据实际电力系统结构，建立电网与用户交流的通信网络，建立用户需求响应收益模型，步骤2：代理商聚合用户侧可控负荷，电力用户参与需求响应，将电量代理收益记为常数R，收取服务费记为ε，代理商收益等于代理收益与需求响应收益之和；步骤3：终端用户i根据代理商提供的单位激励ψ_k确定其最佳需求响应量，确定最终收益等。本发明使得每位用户支出较少的电力消费的同时有效地提升系统电网的效益，通过系统电网的均衡电价策略引导用户进行最优购电消费，以达到电力系统的均衡最优。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于Pareto最优理论的多目标需求响应管理方法。

背景技术

现在的电力系统中，提高电网的可靠性与经济性变得越来越重要，而在智能电网中，住宅用户的实时电能消耗概况对于电力供应商至关重要。当电力批发市场价格升高或电力系统可靠性受威胁时，电力用户会接收到供电方发出的减少负荷的直接补偿通知或者电力价格上升信号，根据这些，电力用户会改变其固有的习惯用电模式，达到减少或者推移某时段的用电负荷而响应电力供应，从而保障电网稳定，并抑制电价上升的短期行为称为需求响应。其为需求侧管理的解决方案之一。然而需求侧响应具有一定主观性，其会跟随用户的意志发生转移。由于电价的影响，用户舒适度评价会发生改变，因而会对需求侧响应产生一定的影响，其具有随机性和不确定性。因此，如何降低电力用户的电力消费支出同时有效提高电力系统经济效益成为一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服当前电力领域技术的不足，充分考虑电价对需求侧响应参与度的影响，通过提出一种基于Pareto最优理论的多目标电力需求响应管理技术来实现电网中多个供电商、电力用户的信息及电能的双向流动，在使得每位用户支出较少的电力消费的同时有效地提升系统电网的效益，通过系统电网的均衡电价策略引导用户进行最优购电消费，以达到电力系统的均衡最优。本方法将上述的每一个目标都建模为一个理性的博弈方，每个博弈方会通过更改其博弈策略来减少更多的能量损失并获得更高的收益。并将居民用户的负荷和消耗电能成本分开，来处理多目标优化问题。从中选择一个帕累托最优解来指示负荷及电价应如何调整，从而产生一个帕累托最优需求响应程序。相关的方法或技术在住宅中实现。

本发明采用如下技术方案：

一种基于Pareto最优理论的多目标需求响应管理方法，包括如下步骤：

步骤1：根据实际电力系统结构，建立电网与用户交流的通信网络，建立用户需求响应收益模型为：

p(θ_i,q_j)＝θ_iq_j

其中θ_i为电力用户类型参数(0＜θ＜i)，q_j为电力用户j的用电量；

对用户j的收益函数进行积分，得到其用电收益函数函数F_j：

当需求响应的电量为D_DR,j时，其用电收益为需求响应效益：

其中D_j为用户j可用于需求侧响应的容量；D_IC,j为实际需求侧响应负荷；为单位需求侧响应激励；

步骤2：代理商聚合用户侧可控负荷，电力用户参与需求响应，将电量代理收益记为常数R，收取服务费记为ε，代理商收益等于代理收益与需求响应收益之和：