基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法及系统技术方案

基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法及系统，方法包括以下步骤：导入预案日参与有序用电决策用户的各时段负荷；建立有序用电的行为模式，随机生成用户参与有序用电的用电行为模式的控制参数为u

【技术实现步骤摘要】
基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法及系统


[0001]本专利技术属于电力系统调度规划
，具体涉及基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，我国电力行业正处于飞速发展阶段，能源危机也日渐凸显。我国用电量在持续上升，出现季节性紧缺、时段性紧缺以及供需不平衡现象，严重影响了用户生产生活用电以及经济的发展。随着电力行业以及社会经济的发展，居民的生活水平不断提高，用电需求也在不断攀升，需要能保障电力供需平衡的管理手段来适应当今社会的发展变化。在如今开放的电力市场环境下，需求响应是保障电力供需平衡的重要手段，而有序用电是当今我国电力需求侧管理的主要手段，在我国减缓电力供需不平衡紧张局势的手段中占据重要地位。因此，用户参与有序用电决策的方法成为了一个急需解决的问题。
[0003]目前用户参与有序用电决策的方法，大多是采用错避峰手段，虽然错避峰手段操作性良好，但用户错避峰量的选择是以经验为主，这样的管理手段缺乏科学的理论依据，对用户的生产生活带来诸多不便，电力用户的满意度不高，电网公司的服务质量得不到保障。于是就需要提出一种新的用户参与有序用电决策的方法，既要保障电网稳定运行和重要用户电力可靠供应，满足全省经济社会发展的需求，也要考虑有序用电调度的科学性、合理性，提高有序用电调度的执行度。现有技术通常采用以下几种方法让用户参与有序用电决策：
[0004]现有技术通常采用以下几种方法进行有序用电决策：
[0005]1.利用直流潮流计算，近似估算出网损，结合网络分布和线路阻塞，以有序用电错避峰补偿最小为目标，建立多目标优化模型，进行有序用电决策。
[0006]2.统筹考虑周时间尺度和日时间尺度的历史典型负荷特征，以对用户的常规用电习惯影响最小为主要目标进行优化运算，决策有序用电用户。
[0007]3.借助综合评估方法评估用户的用电优先级，建立用户优先续位表，然后基于优先级序位和用户可调负荷大小对其进行分组，以社会避峰损失最小为目标，决策各级避峰的用户构成，实现有序用电降荷。
[0008]4.利用层次分析法定性以及定量的评估有序用电决策各因素的影响权重，建立基于层次分析法的模糊综合评估模型，评估考虑各种不确定因素的有序决用电策方案，制定可靠的有序用电决策计划。
[0009]然而，上述方法虽然能够在一定程度上实现有序用电的决策，但其决策效率和降荷效果把控较为困难，对于日益复杂的配电网调度决策，这些方法更是难以满足，开发更加精细的方法，辅助用电行为决策，减少电网单位负荷意义重大。

技术实现思路

[0010]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于藤壶交配优化的用户参与有
序用电决策方法及系统。本专利技术将应用于限制用电负荷的统筹分析、实时监控以及综合评估。实现对用电负荷预案的计划决策，从而实现损失降低的目的。
[0011]本专利技术采用如下的技术方案。
[0012]基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1，导入预案日参与有序用电决策用户的各时段负荷，用户负荷矩阵为ψ
n
＝[φ
n,1
,φ
n,2
,...,φ
n,h
,...,φ
n，24
]，其中，φ
n,h
为用户n在第h时段的负荷；
[0014]步骤2，基于步骤1导入的预案日参与有序用电决策用户的各时段负荷，建立有序用电的行为模式，随机生成用户参与有序用电的用电行为模式的控制参数为u
n
，根据u
n
不同的取值，计算用户预案日负荷变化矩阵将所有参与有序用电决策的用户预案日负荷变化矩阵求和，得到有序用电方案在地区产生的预案日总负荷变化矩阵ψ
C
，其中，u
n
为整数，n为用户编号；
[0015]步骤3，根据步骤2所得地区产生的预案日总负荷变化矩阵，建立有序用电的目标函数和约束条件；
[0016]步骤4，根据步骤2得到的有序用电的行为模式和步骤3得到的目标函数值，利用藤壶交配优化算法，得到用户参与有序用电行为的优化决策。
[0017]优选地，步骤2中，
[0018]当控制参数取值范围为[0,5]时，用户不参与有序用电的用电决策，保持原用电行为；
[0019]当控制参数取值范围为[6,31]时，用户参与有序用电的用电决策。
[0020]优选地，步骤2中，根据控制参数u
n
的取值，计算用户预案日负荷变化矩阵，具体包括：
[0021]当6≤u
n
≤11时，则该用户参与有序用电的行为模式为时段避峰；
[0022]当12≤u
n
≤17时，则该用户参与有序用电的行为模式为周错峰，
[0023]12≤u
n
≤17时，预案日负荷变化矩阵为：
[0024][0025]当18≤u
n
≤23时，则该用户参与有序用电的行为模式为移峰填谷，此时的负荷变化矩阵为：
[0026][0027]其中，
[0028]表示用户n在h时段的负荷变化，
[0029]表示编号为n的用户在第h时段的负荷变化值为0，
[0030]表示编号为n的大用户在第h时段的负荷变化值为0；
[0031][0032][0033]当24≤u
n
≤29时，则该用户参与有序用电的行为模式为时段错峰；
[0034]当u
n
＝24时，该用户参与的时段错峰为1档，提前1小时上班，即将该用户预测的负
荷向量里的元素左移1位后作差，即为该用户的负荷变化向量，数学模型如下：
[0035][0036]当u
n
＝25～29时，该用户对应参与时段错峰2～6档，依次增加一小时提前上班时间；
[0037]当30≤u
n
≤31时，则该用户参与有序用电的行为模式为日避峰，此时的，预案日负荷变化矩阵：
[0038][0039]当6≤u
n
≤11时，该用户参与有序用电的行为模式为时段避峰，具体包括：
[0040]当u
n
取值6或7时，该用户参与时段避峰为1档，在8：00～10：00休息2小时，不参与用电生产，预案日负荷变化矩阵为：
[0041][0042]当u
n
取值8或9时，用户参与时段避峰2档，在8：00～11：00，14：00～15：00休息4小时，预案日负荷变化矩阵为：
[0043][0044]当u
n
取值10或11时，用户参与时段避峰3档，在8：00～11：00，14：00～17：00休息6小时，预案日负荷变化矩阵同理可得，I
n
为编号n的大用户的安保负荷，预案日负荷变化矩阵为：
[0045][0046]式中，I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，导入预案日参与有序用电决策用户的各时段负荷，用户负荷矩阵为ψ
n
＝[φ
n,1
,φ
n,2
,...,φ
n,h
,...,φ
n，24
]，其中，φ
n,h
为用户n在第h时段的负荷；步骤2，基于步骤1导入的预案日参与有序用电决策用户的各时段负荷，建立有序用电的行为模式，随机生成用户参与有序用电的用电行为模式的控制参数为u
n
，根据u
n
不同的取值，计算用户预案日负荷变化矩阵将所有参与有序用电决策的用户预案日负荷变化矩阵求和，得到有序用电方案在地区产生的预案日总负荷变化矩阵ψ
C
，其中，u
n
为整数，n为用户编号；步骤3，根据步骤2所得地区产生的预案日总负荷变化矩阵，建立有序用电的目标函数和约束条件；步骤4，根据步骤2得到的有序用电的行为模式和步骤3得到的目标函数值，利用藤壶交配优化算法，得到用户参与有序用电行为的优化决策。2.根据权利要求1所述的基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法，其特征在于，步骤2中，当控制参数取值范围为[0,5]时，用户不参与有序用电的用电决策，保持原用电行为；当控制参数取值范围为[6,31]时，用户参与有序用电的用电决策。3.根据权利要求2所述的基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法，其特征在于，步骤2中，根据控制参数u
n
的取值，计算用户预案日负荷变化矩阵，具体包括：当6≤u
n
≤11时，则该用户参与有序用电的行为模式为时段避峰；当12≤u
n
≤17时，则该用户参与有序用电的行为模式为周错峰，12≤u
n
≤17时，预案日负荷变化矩阵为：当18≤u
n
≤23时，则该用户参与有序用电的行为模式为移峰填谷，此时的负荷变化矩阵为：其中，表示用户n在h时段的负荷变化，表示编号为n的用户在第h时段的负荷变化值为0，表示编号为n的大用户在第h时段的负荷变化值为0；表示编号为n的大用户在第h时段的负荷变化值为0；当24≤u
n
≤29时，则该用户参与有序用电的行为模式为时段错峰；当u
n
＝24时，该用户参与的时段错峰为1档，提前1小时上班，即将该用户预测的负荷向
量里的元素左移1位后作差，即为该用户的负荷变化向量，数学模型如下：当u
n
＝25～29时，该用户对应参与时段错峰2～6档，依次增加一小时提前上班时间；当30≤u
n
≤31时，则该用户参与有序用电的行为模式为日避峰，此时的，预案日负荷变化矩阵：4.根据权利要求3所述的基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法，其特征在于，当6≤u
n
≤11时，该用户参与有序用电的行为模式为时段避峰，具体包括：当u
n
取值6或7时，该用户参与时段避峰为1档，在8：00～10：00休息2小时，不参与用电生产，预案日负荷变化矩阵为：当u
n
取值8或9时，用户参与时段避峰2档，在8：00～11：00，14：00～15：00休息4小时，预案日负荷变化矩阵为：当u
n
取值10或11时，用户参与时段避峰3档，在8：00～11：00，14：00～17：00休息6小时，预案日负荷变化矩阵同理可得，I
n
为编号n的大用户的安保负荷，预案日负荷变化矩阵为：式中，I
n
表示编号n的用户的安保负荷。5.根据权利要求4所述的基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法，其特征在于，将所有参与有序用电决策的用户负荷变化矩阵求和，得到有序用电方案在该地区产生的预案日总负荷变化矩阵6.根据权利要求5所述的基于藤壶交配优化的用户参与有序用电决策方法，其特征在于，步骤3中，搭建有序用电决策的目标函数，目标函数的数学表达式为：步骤3中，搭建有序用电决策的目标函数，目标函数的数学表达式为：步骤3中，搭建有序用电决策的目标函数，目标函数的数学表达式为：式中，ζ
n,h
表示编...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯隆基，方磊，朱丽萍，楚成博，吴芳柱，张国利，樊清川，林鹤，王振宇，马安安，戴宝琴，何映虹，吴蓉，杨文涛，陈丹华，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：