一种可中断负荷代理的行为决策方法技术

本发明专利技术提供一种可中断负荷代理的行为决策方法，包括以下步骤：可中断负荷向可中断负荷代理上报成本信息及用电信息，可中断负荷代理获取次日负荷预测曲线；制定可中断负荷最优启停计划；采用极值搜索算法搜索各时段最优报价；调度交易中心进行经济调度，并发布调度计划；可中断负荷代理进行可中断负荷经济调度，并向可中断负荷发布中断用电计划。本发明专利技术提供的可中断负荷代理的行为决策方法，为可中断负荷资源参与电力市场提供了有效途径，为可中断负荷代理报价提供了依据，有利于降低电力系统总运行成本，提高电力市场竞争性和灵活性。

A behavioral decision making method for interruptible load agents

The invention provides a method for load interruption decision-making agent, which comprises the following steps: interruptible load to the interruptible load agency reported cost information and electricity information, interruptible load proxies for next day load forecasting curve; develop optimal interruptible load commitment plan; using extremum search algorithm to search the optimal price schedule; Trading Center for economic dispatch, and release schedule; for interruptible load economic dispatch of interruptible load agent, and to release the interruptible load interruption of electricity plan. The present invention provides interruptible load agent behavior decision method, for interruptible load resources provide an effective way in power market, provide the basis for interruptible load agent price, reduces the total cost of operation of the power system, improve the competitive power market and flexibility.

【技术实现步骤摘要】
一种可中断负荷代理的行为决策方法
本专利技术属于电力系统运行及电力市场
，具体涉及一种可中断负荷代理的行为决策方法。
技术介绍
市场机制深化和负荷侧资源开放利用是未来电力系统发展的必然方向。可中断负荷分布广泛、数量众多难以集中控制，同时，电力系统相应补偿机制缺乏，难以发挥可中断用户响应调度的潜力。为此，采用代理竞价方式不仅分担了调度交易中心调控的压力，也有利于挖掘可中断用户的可调度潜力，而代理内部采用经济调度方式实现可中断用户间的协调，还有利于整个电力系统资源的优化配置，综合来看，可中断负荷代理技术是市场化的未来电力系统的重要发展方向。大容量可中断负荷通过与供电企业签订可中断合同，向电力系统提供备用容量的研究和实践在国外和台湾地区已经广泛展开，但这种方式并不能充分挖掘中小容量用户的可中断潜力，也难以参与电力市场的竞争,缺乏灵活性和竞争性。而可中断负荷以代理的方式参与电力市场的相关研究还未开展。如何设计一种可以充分利用可中断负荷资源的市场机制、如何实现可中断代理参与电力市场的方法还有待进一步研究。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种可中断负荷代理的行为决策方法，为可中断负荷资源参与电力市场提供了有效途径，为可中断负荷代理报价提供了依据，有利于降低电力系统总运行成本，提高电力市场竞争性和灵活性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种可中断负荷代理的行为决策方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：可中断负荷向可中断负荷代理上报成本信息及用电信息，可中断负荷代理获取次日负荷预测曲线；步骤2：制定可中断负荷最优启停计划；步骤3：采用极值搜索算法搜索各时段最优报价；步骤4：调度交易中心进行经济调度，并发布调度计划；步骤5：可中断负荷代理进行可中断负荷经济调度，并向可中断负荷发布中断用电计划。所述步骤1中，可中断负荷代理从调度交易中心获取次日负荷预测曲线，从历史数据中获取发电机组信息，发电机组信息包括机组成本曲线、机组出力极限及机组爬坡率，并从下辖可中断负荷获取用电信息。所述步骤2中，可中断负荷代理根据发电机组信息、系统负荷预测信息、下辖用户用电信息，通过可中断负荷最优启停模型模拟电力市场交易，制定可中断负荷的最优启停计划。所述可中断负荷最优启停模型如下：可中断负荷最优启停模型的目标函数如下：Csys=Σt[CGen(t)+Cg,Up(t)+Cg,Dn(t)+CILu(t)+CILu,Ac(t)]---(1)]]>CGen(t)=Σg[agPg(t)2+bgPg(t)+cg]---(2)]]>Cg,Up(t)＝[1-Ig(t-1)]Ig(t)kg,Up（3）Cg,Dn(t)＝Ig(t-1)[1-Ig(t)]kg,Dn（4）CILu(t)=Σu[auPu(t)2+buPu(t)+cu]---(5)]]>CILu,Ac(t)=Σu[1-Iu(t-1)]Iu(t)ku+Iu(t-1)[1-Iu(t)]Iu(t)ku---(6)]]>式（1）中，Csys为电力系统全时段运行总成本，t为时段集合，CGen(t)为发电机组运行成本，Cg,Up(t)为发电机组启动成本，Cg,Dn(t)为发电机组关停成本，CILu(t)为可中断负荷中断成本，CILu,Ac(t)为可中断负荷动作成本；式（2）中，g为发电机组集合，ag、bg和cg均为发电机组报价系数，Pg(t)为发电机组t时刻有功功率；式（3）中，Ig(t)表示t时刻发电机组状态，取1时，表示投运状态，取0时，表示退出状态；kg,Up表示发电机组单次启动成本；式（4）中，kg,Dn为发电机组单次关停成本；式（5）中，u为可中断负荷集合，au、bu和cu均为可中断负荷上报给可中断负荷代理的成本曲线系数，Pu(t)为可中断负荷中断容量；式（6）中，Iu(t)表示t时刻可中断负荷运行状态，取1时，表示中断状态，取0时，表示非中断状态；ku为可中断负荷单次动作成本，并令可中断用负荷中断启、停动作成本均为ku；所述可中断负荷最优启停模型的约束条件为：ΣgPg(t)+ΣuPu(t)≥Pfor(t)---(7)]]>Ig(t)Pg,min≤Pg(t)≤Ig(t)Pg,max（8）Pg(t+1)-Pg(t)≤Rampg,UpPg(t)-Pg(t-1)≥Rampg,Dn---(9)]]>Iu(t)Pu,min≤Pu(t)≤Iu(t)Pu,max（10）ΣtIu(t)≤Tu,cal---(11)]]>Σt=ii+Tu,conIu(t)≤Tu,con---(12)]]>式（7）中，Pfor(t)为t时刻可中断负荷预测值；式（8）中，Pg,max、Pg,min分别为发电机组有功功率上、下限；式（9）中，Rampg,Up、Rampg,Dn分别为发电机组上行爬坡极限和下行爬坡极限；式（10）中，Pu,max、Pu,min分别为可中断负荷可中断容量上、下限；式（11）中，Tu,cal为可中断负荷日最大累积可中断时间；式（12）中，Tu,con表示最大连续可中断时间，i表示任意时段。所述步骤3中，可中断负荷代理依据可中断负荷最优启停计划，基于计及可中断负荷代理经济调度模型，采用极值搜索算法搜索各时段最优报价。所述极值搜索算法为半衰步长极值搜索算法，采用所述半衰步长极值搜索算法搜索可中断负荷代理总收入的极大值和各时段最优报价；可中断负荷代理总收入的极大值搜索过程如下：A）设定初始自变量值X0、初始自变量修正量ΔX0、最大迭代次数N及计算精度ε，计算初始函数值Y0=f(X0)，并将迭代次数n置零；B）更新自变量Xn及函数值Yn，有Xn=Xn-1+ΔXn-1Yn=y(Xn)---(13)]]>C）判断当前步长下，是否搜索到局部极大值：若满足Yn-1-Yn＞0，且Yn-1-Yn-2＞0，则可知第n-1轮迭代值为局部极大值，搜索步长衰减一半；否则迭代步长不变；D）判断搜索方向：若当前函数值大于等于前一轮迭代函数值则搜索方向不变；否则，反向搜索；E）计算自变量修正量ΔXn，有ΔXn=sign(Yn-Yn-1)ΔXn-1（14）其中：F）比较ΔXn及ε，若ΔXn≥ε，则执行下一步；否则，输出最大值点(Xn,Yn)；G）比较n及N，若n≥N，则输出最大值点(Xn,Yn)；否则，n＝n+1，转步骤B）；各时段最优报价的目标函数为：Y[aBid(t),bBid(t)]=Σt[aBid(t)PILA(t)2+bBid(t)PILA(t)+cBid(t)]---(16)]]>其中，可中断负荷代理各时段最优报价系数aBid(t)和bBid(t)为半衰步长极值搜索的自变量；cBid(t)为报价常数项，设其为零；Y[aBid(t),bBid(t)]为由aBid(t)和bBid(t)确定的可中断负荷代理总收入；PILA(t)表示可中断负荷代理在最优报价aBid(t)和bBid(t)下的电力系统经济调度的中标容量，其数值依据计及可中断负荷代理经济调度模型求取。所述计及可中断负荷代理经济调度模型的目标函数如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可中断负荷代理的行为决策方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：可中断负荷向可中断负荷代理上报成本信息及用电信息，可中断负荷代理获取次日负荷预测曲线；步骤2：制定可中断负荷最优启停计划；步骤3：采用极值搜索算法搜索各时段最优报价；步骤4：调度交易中心进行经济调度，并发布调度计划；步骤5：可中断负荷代理进行可中断负荷经济调度，并向可中断负荷发布中断用电计划；所述步骤1中，可中断负荷代理从调度交易中心获取次日负荷预测曲线，从历史数据中获取发电机组信息，发电机组信息包括机组成本曲线、机组出力极限及机组爬坡率，并从下辖可中断负荷获取用电信息；所述步骤2中，可中断负荷代理根据发电机组信息、系统负荷预测信息和下辖用户用电信息，通过可中断负荷最优启停模型模拟电力市场交易，制定可中断负荷的最优启停计划；所述可中断负荷最优启停模型如下：可中断负荷最优启停模型的目标函数如下：

【技术特征摘要】
1.一种可中断负荷代理的行为决策方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：可中断负荷向可中断负荷代理上报成本信息及用电信息，可中断负荷代理获取次日负荷预测曲线；步骤2：制定可中断负荷最优启停计划；步骤3：采用极值搜索算法搜索各时段最优报价；步骤4：调度交易中心进行经济调度，并发布调度计划；步骤5：可中断负荷代理进行可中断负荷经济调度，并向可中断负荷发布中断用电计划；所述步骤1中，可中断负荷代理从调度交易中心获取次日负荷预测曲线，从历史数据中获取发电机组信息，发电机组信息包括机组成本曲线、机组出力极限及机组爬坡率，并从下辖可中断负荷获取用电信息；所述步骤2中，可中断负荷代理根据发电机组信息、系统负荷预测信息和下辖用户用电信息，通过可中断负荷最优启停模型模拟电力市场交易，制定可中断负荷的最优启停计划；所述可中断负荷最优启停模型如下：可中断负荷最优启停模型的目标函数如下：Cg,Up(t)＝[1-Ig(t-1)]Ig(t)kg,Up(3)Cg,Dn(t)＝Ig(t-1)[1-Ig(t)]kg,Dn(4)式(1)中，Csys为电力系统全时段运行总成本，t为时段集合，CGen(t)为发电机组运行成本，Cg,Up(t)为发电机组启动成本，Cg,Dn(t)为发电机组关停成本，CILu(t)为可中断负荷中断成本，CILu,Ac(t)为可中断负荷动作成本；式(2)中，g为发电机组集合，ag、bg和cg均为发电机组报价系数，Pg(t)为发电机组t时刻有功功率；式(3)中，Ig(t)表示t时刻发电机组状态，取1时，表示投运状态，取0时，表示退出状态；kg,Up表示发电机组单次启动成本；式(4)中，kg,Dn为发电机组单次关停成本；式(5)中，u为可中断负荷集合，au、bu和cu均为可中断负荷上报给可中断负荷代理的成本曲线系数，Pu(t)为可中断负荷中断容量；式(6)中，Iu(t)表示t时刻可中断负荷运行状态，取1时，表示中断状态，取0时，表示非中断状态；ku为可中断负荷单次动作成本，并令可中断用负荷中断启、停动作成本均为ku；所述可中断负荷最优启停模型的约束条件为：Ig(t)Pg,min≤Pg(t)≤Ig(t)Pg,max(8)Iu(t)Pu,min≤Pu(t)≤Iu(t)Pu,max(10)式(7)中，Pfor(t)为t时刻可中断负荷预测值；式(8)中，Pg,max、Pg,min分别为发电机组有功功率上、下限；式(9)中，Rampg,Up、Rampg,Dn分别为发电机组上行爬坡极限和下行爬坡极限；式(10)中，Pu,max、Pu,min分别为可中断负荷可中断容量上、下限；式(11)中，Tu,cal为可中断负荷日最大累积可中断时间；式(12)中，Tu,con表示最大连续可中断时间，i表示任意时段。2.根据权利要求1所述的可中断负荷代理的行为决策方法，其特征在于：所述步骤3中，可中断负荷代理依据可中断负荷最优启停计划，基于计及可中断负荷代理经济调度模型，采用极值搜索算法搜索各时段最优报价。3.根据权利要求2所述的可中断负荷代理的行为决策方法，其特征在于：所述极值搜索算法为半衰步长极值搜索算法，采用所述半衰步长极值搜索算法搜索可中断负荷代理总收入的极大值和各时段最优报价；可中断负荷代理总收入的极大值搜索过程如下：A)设定初始自变量值X0、初始自变量修正量ΔX0、最大迭代次数N及计算精度ε，计算初始函数值Y0＝y(X0...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛文博，王珂，姚建国，杨胜春，冯书海，李亚平，刘建涛，曾丹，周竟，郭晓蕊，丁茂生，项丽，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网宁夏电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11