[发明专利]一种基于效率损失比的需求响应激励决策优化方法

说明书

本发明公开了一种基于效率损失比的需求响应激励决策优化方法，克服了现有技术中单边开放现货市场中激励型需求响应的补偿价格对负荷削减和发电商报价影响较大的问题，包括以下步骤：S1：建立需求响应参与电力现货市场下市场损失效率比模型，量化分析不同需求响应激励策略对效率损失的影响；S2：根据包括ISO、发电商和用电侧IDR在内的多市场主体博弈方式，建立基于Stackelberg均衡分析的最低效率损失激励型需求响应模型；S3：在不同需求响应触发价格下以最小化效率损失比为目标得到最优需求响应激励策略，形成“激励价格‑效率损失比”曲线。考虑ISO、发电商、激励型需求响应三者之间的市场均衡，得到实现最低市场效率损失的需求响应最优激励补偿策略。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及了一种基于效率损失比的需求 响应激励决策优化方法。

背景技术

为实现“2030碳达峰，2060碳中和”的目标，须构建更加灵活、安全和 智慧的综合能源系统，挖掘可中断、可调节等多元负荷资源的需求侧响应潜 力，增加系统灵活调节能力，降低社会整体用能成本。当前我国电力现货市 场处于建设初期，仅发电侧参与市场竞价交易，电力需求以预测值为基准， 呈现出刚性。由于用户侧在市场中的参与度较低，市场竞争程度受到影响。 在电力市场的运行中，需求响应(demand response，DR)的实施能够较好地 调节市场价格，提高系统应对不确定性的能力。激励型需求响应是在系统需 要时用户通过主动减少自身的需求获得一定补偿。激励型需求响应作为一种 负荷侧资源参与电力市场的有效机制，在我国市场中得到广泛的应用。

如中国专利局2019年6月14日公开了一种名称为一种考虑需求响应不 确定性的用户侧优化控制方法的发明，其公开号为CN109886463A，该方法 针对负荷聚合商管辖区域内的中央空调用户和分体空调用户对激励价格的敏 感程度不同，分别用非线性方程来描述中央空调用户群体的响应特性曲线， 线性方程来描述分体空调用户群体的响应特性曲线。负荷聚合商在日前电力 市场中标以后，按照合同中规定的某个削峰时段所需的调度时长，向满足条 件的负荷聚合体发出激励补偿信号，各空调负荷聚合体对激励补偿价格做出回应，负荷聚合商不断优化激励补偿价格调整需求响应参与率，以满足中标 合同规定的计划调峰量约束，达到净利润最大化的目的。本发明对充分挖掘 需求侧资源和推动电力市场的发展有一定的意义。

但在补偿机制的设计上，由于各地区的电力供需和能源特性不同，补偿 价格各有高低。但我国各省发用电情况具有较大差异，负荷侧参与需求响应 的激励性补偿价格需要因地制宜。通常，为引导用户参与响应削峰，需求响 应的补偿价格会高于发电侧成员的边际成本。但过高的补偿价格可能使负荷 削减过度，为此支付的补偿成本可能大于其抑制发电商报高价而带来发电侧 节约的边际成本，导致整体社会福利和市场效率的降低；此外，补偿价格的 设定高低也会对于发电商竞价行为产生不同的影响，过高的补偿价格会直接激励发电商报高价，而过低的补偿价格可能由于无法激励更多的需求侧资源 参与削减而间接激励发电商报高价。因此，针对当前的单边开放现货市场， 调度作为社会福利的代表如何在保障各市场主体利益的同时，进行单一买方 的需求响应资源购买，从而制定合理的激励型需求响应补偿策略是单边开放 市场中引入需求响应实施过程中亟待解决的现实问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供了一种基于效率损失 比的需求响应激励决策优化方法，考虑ISO、发电商、激励型需求响应三者 之间的市场均衡，得到实现最低市场效率损失的需求响应最优激励补偿策略。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于效率损失比的 需求响应激励决策优化方法，其特征在于，它包括下列步骤：

S1：建立需求响应参与电力现货市场下市场损失效率比模型，量化分析 不同需求响应激励策略对效率损失的影响；

S2：根据包括ISO、发电商和用电侧IDR在内的多市场主体博弈方式， 建立基于Stackelberg均衡分析的最低效率损失激励型需求响应模型；