[发明专利]基于博弈论及分时电价优化的可控负荷调控方法及装置

说明书

本发明提供一种基于博弈论及分时电价优化的可控负荷调控方法及装置，包括：1)创建包含可削减负荷和可转移负荷的可控负荷模型及不可控负荷调控模型；2)建立用户侧效益模型及其约束并建立电网侧效益模型；3)建立基于蛇优化算法的分时电价制定策略；4)确定博弈收敛条件，求解目标函数，得到负荷调控结果。本发明提出了一种基于博弈论的多类型负荷调控方法，构建了包含可削减负荷及可转移负荷的调度模型。设计了以蛇优化算法优化分时电价为激励手段的调控策略，并计算博弈过程。所提出的负荷调控策略可以有效减少负荷侧的成本支出，改善了电网与负荷之间的供需平衡关系，促进了电网的经济稳定运行。

技术领域

本发明涉及电力系统负荷调控技术领域，特别涉及一种基于博弈论及分时电价优化策略的可控负荷调控方法及装置。

背景技术

随着并网负荷的数量大幅增加。这些负荷之间不仅存在差异，负荷本身还带有随机性和波动性，其用电行为会对电网的稳定性产生冲击。在电网负荷调控的研究中，分时电价作为激励手段能发挥重要的作用。但在电网负荷调度的过程中，电价会受到多方面的影响，这导致了电价总是处于剧烈波动中，给电网的调度造成了困难。

在智能电网背景下，如何考虑电价波动及负荷的随机性所带来的影响前提下，制定合理的电价及负荷调控策略，是研究的难点问题。为了达到调整负荷的目的，常用的手段是以分时电价作为激励政策，即为了平衡供需关系，电网侧通过制定分时电价规则引导负荷侧改变以往的用电习惯。但现行下，分时电价政策仍未推广执行。同时，在负荷调控方面，主要研究以调节可控负荷为核心，以电网需求响应为原则，对负荷结构进行优化。现有研究围绕着包括空调、热水器和洗衣机等家庭负荷或电动汽车、充电桩等可转移负荷进行模拟优化调度。然而，目前国内外学者对于电网中的单一类型负荷调控已经有了大量的研究，但目前研究多类型负荷调控并结合博弈论算法，最终实现用户效益最优的情况还是少数。

发明内容

为了解决背景技术中提出的技术问题，本发明提出了一种基于博弈论及分时电价优化的可控负荷调控方法及装置，以蛇优化算法制定分时电价策略，并结合博弈论的负荷调控方法。可实现在制定分时电价最优策略的同时，完成负荷调度，保证了负荷侧效益。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种基于博弈论及分时电价优化的可控负荷调控方法，包括如下步骤：

1)创建包含可削减负荷和可转移负荷的可控负荷模型及不可控负荷调控模型的总体负荷博弈模型；

2)基于步骤1)中的总体负荷博弈模型建立用户侧效益模型及其约束并建立电网侧效益模型；

3)基于步骤2)所建立的用户侧效益模型建立基于蛇优化算法的分时电价制定策略；

4)基于步骤2)所建立的负荷侧效益模型及步骤3)所建立的分时电价制定策略，确定博弈收敛条件，求解目标函数，得到负荷调控结果。

进一步地，所述的步骤1)中，创建包含可削减负荷和可转移负荷的可控负荷模型及不可控负荷调控模型的总体负荷博弈模型；包括如下：

设定一天为一个用电周期，在此基础上将用电周期划分为n个时间段，可表示为下式：

T＝[T₁,T₂,T₃,…T_n-1,T_n]   (1)

其中，T代表用电时间集合；T₁到T_n代表划分出的n个时间段；

基于式(1)，对于可转移负荷在各时间段用电功率可表示为：

W_T＝[W_T1,W_T2,W_T3…W_Tn-1,W_Tn]  (2)