一种基于可控负荷主动响应的智能楼宇电价响应用电方法

摘要

本发明涉及的一种基于可控负荷主动响应的智能楼宇电价响应用电方法，包括（1）建立可控负荷主动响应下的三层电力市场结构，并根据用户负荷的主动响应制定电价形成的策略；（2）基于可控负荷主动响应模式，建立智能楼宇的用电方法和敏感负荷的电价竞价方法。本发明建立了基于可控负荷主动响应的智能楼宇电价响应用电方法，为楼宇/用户提供了主动参与电力市场的方法，通过负荷与市场间的互动对各负荷进行协调控制和优化调节，减小了用户的电力消费成本。

主权项

一种基于可控负荷主动响应的智能楼宇电价响应用电方法，其特征在于，包括：(一)建立可控负荷主动响应下的三层电力市场结构，并根据用户负荷的主动响应制定电价形成的对应方法；在分层电力市场结构下的可控负荷主动响应方式包括以下三层电力市场结构：1)发电市场运行；其具体步骤如下：在实时电力市场运行下，发电方首先对未来[t,t+w‑1]时间区间内的预测电价进行明确，然后等待售电方的响应；当接收到来自售电方的电价和需求竞标时，发电方则将根据实时的电力市场决定每小时的电力调度方法和当地的电力边界价格，其算法表达式如下：$\begin{array}{cc}\max imize& [\underset{j\in J}{\Sigma }{u}_j\left(P_j^D\right)-\underset{i\in I}{\Sigma }{C}_i\left(P_i^G\right)]\end{array}---\left(1\right)$$\begin{array}{cc}subjectto& \left\{\begin{array}{cc}{P}_k-P_{gk}+P_{dk}=0,k=1,...,N_b& \left(2\right)\\ |{\Sigma }_{k=1}^{N_b}{\mathrm{GSF}}_{b-k}\times P_k|\le F_{max}^b& \left(3\right)\\ P_i^{\min }\le P_i^G\le P_i^{\max },i\in I& \left(4\right)\\ u_j\left(P_j^D\right)={\Sigma }_{l=1}^L{w}_{lj}{P}_{lj}^D& \left(5\right)\\ C_i\left(P_i^G\right)={\Sigma }_{m=1}^M{r}_{mi}{P}_{mi}^G& \left(6\right)\end{array}\right.\end{array}$式(1)表示发电厂和所有参与主动响应的用户剩余电量总和的最大值，其中为用户效用函数，为发电成本函数，J为参与竞价的用户集合，j为第j个参与竞价的用户个体，I为发电机集合，i为第i个发电机个体，为第j个参与竞价用户的所有电力负荷，为第i个发电机的发电功率，P^D表示用户的负荷，P^G表示发电机的功率。式(2)表示每个节点的有功平衡约束，其中为k节点的注入功率，P_gk为节点k的所有发电功率，为节点的所有负荷功率；式(3)表示每条线路上传输线的发热极限约束，其中GSF_b‑k为从节点k到支路b的注入功率转移因子，N_b为与支路b相连的节点数，为线路b的最大潮流；式(4)表示发电容量的上下限约束，其中和分别为第i台发电机的功率下限和功率上限，I为发电机集合。式(5)表示用户效用约束，其中w_lj为第j个用户电力负荷的第l部分负荷承担费用的概率，为第j个用户的所有电力负荷；式(6)表示发电成本约束，其中r_mi为第i台发电机输出功率的第m部分功率的竞价成本，为第i台发电机的所有输出功率；在电价明确之后，当地的电力边界电价和当地负荷的调度运行方式将被发送给售电方，并且发电方将更新电价预测结果，重新进行优化；2)售电市场运行；在售电市场运行中，配电运营商负责协调各个楼宇或用户间的用电情况；在接收发电方的电价预测之后，配电运营商将根据楼宇或用户的网络位置将预测电价公布给各个对应的楼宇或用户；3)用电市场运行；智能楼宇或用户通过能量管理系统对楼宇或用户中的柔性负荷进行协调控制，实现各自电力成本的减少，提高用户和楼宇的舒适度；(二)基于可控负荷主动响应模式，建立智能楼宇的用电方法和敏感负荷的电价竞价方法。