[发明专利]一种考虑社会因素的新型电力系统调度方法

说明书

本发明提出了一种考虑社会因素的新型电力系统调度方法，属于新型电力系统运行与控制技术领域。通过高可靠性的蜂窝星型网络的数据采集和传递将信息、物理和社会系统紧密相连，构建了基于信息物理系统和信息物理社会系统的优化调度模型。在社会系统中，构建电动汽车聚合商充放电模型，通过充电成本来激励EV积极参与电力系统的优化调度。通过仿真和对比验证了本发明的有效性，不仅提升了新能源消纳水平，还减少了EV聚合商的充电成本。本发明提出的考虑社会因素的CPSS在能源转型中的应用实现了新型电力系统中各主体之间的互利共赢。

技术领域

本发明属于新型电力系统运行与控制技术领域，尤其涉及一种考虑社会因素的新型电力系统调度方法。

背景技术

随着能源交易、政策机制和用户行为等社会因素对于能源系统的重要性日益增加，能源发展不仅与自然科学相关，社会科学也对能源系统的发展有着巨大的影响。如今信息物理系统(cyber-physical system，CPS)的概念也逐渐被扩展为信息物理社会系统(cyber-physical-social system，CPSS)，它由信息网络、物理系统和社会因素构成。能源转型与CPSS密切相关，被称为信息物理社会能源系统(cyber-physical-social system inenergy，CPSSE)。另外，由于分布式能源交易市场的发展，拥有分布式电源的用户参与电力交易，出现了具有售电/用电双重角色的生产者和消费者，形成了主动管理自己的能源消耗、生产和存储的用户，这也体现了人类的行为与利益。以电动汽车(electric vehicle，EV)为例，它是最常见的柔性负载之一，可以主动地参与电网的运行与控制，并与电网进行能量互动。通常，大规模EV通过聚合商的集聚进行有序充放电，成为一种灵活的存储模型。国内外学者对此做了大量研究证明了EV可以增加电力系统的灵活性，不仅可以平抑间歇性新能源的功率波动，实现配电网经济与安全运行，还能提高对分布式电源的消纳能力。然而，随着能源转型，考虑通过激励机制来鼓励灵活负荷积极参与需求响应是一种趋势，这与社会因素相关。依据消费者心理学原理，可通过价格需求响应(price demand response，PDR)激励用户合理调节用电行为，积极参与电力系统的优化调度。近年来，关于EV聚合商调度模型和需求响应技术的研究逐渐出现，如徐智威等在《基于动态分时电价的电动汽车充电站有序充电策略》中提供的充电策略，通过分时电价来影响电动汽车的充放电行为，但分时定价的方式不能准确反映电价的波动。

如何在信息、物理和社会系统的深度融合下，全面提高能源或电力系统的管理和运行水平，对于实现新型电力系统中各主体之间的互利共赢具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明提出了一种考虑社会因素的新型电力系统调度方法，与信息物理系统相比，信息物理社会系统的主要改进是人类社会空间的存在。包含风/光/储混合发电的CPSS通过高可靠性的蜂窝星型网络的信息采集和传递，在社会系统中，构建EV聚合商充放电模型，通过充电成本来激励EV积极参与电力系统的优化调度。这不仅可以提升新能源消纳水平，还可减少EV聚合商的充电成本。CPSS在能源转型中的应用实现了新型电力系统中各主体之间的互利共赢。

为了实现本发明目的，本发明提供的一种考虑社会因素的新型电力系统调度方法，具体步骤如下：

步骤1：构建由信息系统、物理系统和社会系统组成的CPSS模型，通过蜂窝星型的信息采集和传送来将这三个部分相连；

步骤2：在CPS的优化调度策略基础上建立基于CPSS的优化调度策略，CPSS的优化调度策略中，社会系统中的EV聚合商作为灵活负载，通过价格需求响应激励电动汽车积极参与电力系统的优化调度，信息系统包含对各种能源的调度或发电功率、负荷数据的采集和预测，并且能得到风光发电出力计划、储能电站出力计划、新能源消纳策略和EV聚合商优化调度策略；