技术领域
[0001] 本
发明涉及电
力系统技术领域，具体涉及一种考虑可转移负荷的负荷组合优化方法。
背景技术
[0002] 目前，由于中国售电侧体制改革刚刚进行，市场中尚未出现售电商市场主体，在有关负荷组合优化问题方面，国内学者多考虑发电侧的机组组合优化问题，而针对负荷侧对于用户负荷的组合优化问题鲜有研究，且主要是从配
电网规划和重构的
角度出发，并未站在市场的角度，考虑将来电力体制改革完成后，售电商为了降低购电成本，对于客户负荷的组合优化问题，且未结合可转移负荷，考虑用户的优化调节能力。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种考虑可转移负荷的负荷组合优化方法，以解决
现有技术中不能对客户负荷的组合优化的问题。
[0004] 为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
[0005] 一种考虑可转移负荷的负荷组合优化方法，包括如下步骤：
[0006] 根据用户综合负荷特性，构建售电商购电成本与负荷率的关系模型；
[0007] 以售电收益作为目标函数对所述购电成本与负荷率的关系模型进行初步优化，获取初步用户以及初步综合负荷特性曲线；
[0008] 根据所述综合负荷特性曲线，售电商对接收需求响应调节指令的用户选择组合，其中，对用户选择组合是根据用户自身的可转移负荷调节能力及相应的响应成本确定的；
[0009] 根据售电商选择组合的用户，获取可转移负荷的售电商综合成本模型；
[0010] 根据所述售电商综合成本模型，获取可转移负荷的售电商优化模型，并根据所述售电商优化模型选择优质用户参与可转移负荷的优化。
[0011] 进一步地，所述构建售电商购电成本与负荷率的关系模型包括如下步骤：
[0012] 获取用户群组中用户在多个负荷
采样点下的典型日负荷特性模型；
[0013] 根据用户的所述负荷特性模型获取售电商所负责区域用户的用电总量；
[0014] 根据所述用电总量、负荷采样点总次数及规定时段内的最大负荷获取负荷率公式，并根据所述负荷率公式构建售电商购电成本与负荷率之间的模型。
[0015] 进一步地，所述售电商对接收需求响应调节指令的用户选择组合包括如下步骤：
[0016] 根据所述初步综合负荷特性曲线，计算初步组合后用户的平均负荷；
[0017] 根据用户的所述平均负荷，获取可转移负荷需要转移的时刻以及可被转移时刻的优先程度；
[0018] 用户接受需求响应的调节指令后，根据自身的用电情况进行可转移负荷调节能力及相应价格的上报，售电商根据用户的可转移负荷调节能力及相应价格对用户进行选择组合，其中，对于可转移多个时刻的用户，优先考虑可转入优先程度高的时段。
[0019] 进一步地，所述获取可转移负荷被转移时刻的优先程度具体包括：将所有负荷采集时刻点中负荷大于平均负荷的j个时刻与负荷小于平均负荷的T-j个时刻分别记录，排序发布给用户，明确可转移负荷需要转移出的时刻以及可以被转移的时刻的优先程度：
[0020]
[0021]
[0022] O代表可转移负荷需要转出的优先程度序列，I代表可转移负荷可以转入的优先程度序列，t1-tj代表负荷需要转出的j个时刻，tj+1-tT代表负荷可以转入的T-j个时刻，T为采集总次数。
[0023] 进一步地，所述获取可转移负荷的售电商综合成本模型包括如下步骤：
[0024] 计算可转移负荷的需求响应调节后的用户负荷率；
[0025] 根据调节后的所述用户负荷率获取售电商成本。
[0026] 进一步地，所述售电商成本包括购电成本和实施需求相应产生的成本。
[0027] 进一步地，所述售电商优化模型为：
[0028]
[0029]
[0030] profit'≥profit
[0031] LF'≥LF
[0032]
[0033] 其中，psell为
电能售价，为定值，f(LF′)为可转移负荷优化调节后售电商购电成本与负荷率的关系模型， 代表第i个用户可以从tk时刻转移至tl时刻的负荷量，单位为kWh，λiDR第i个用户转移负荷调节的价格，单位为元/kWh；
[0034] 约束函数 表示T时间内任意时刻的组合负荷不能超过售电商所能承受的最大负荷限制；
[0035] 约束函数LF'≥LF，表示经过可转移负荷调节后的综合负荷率必须高于调节前的值；
[0036] 约束函数profit'≥profit表示基于可转移负荷调节后，收益增大，即实施需求响应的成本应当包含在增加的收益当中；
[0037] 约束函数 表示各用户的可转移负荷大小不能大于用户在该时刻原本的负荷值。
[0038] 根据上述技术方案，本发明的
实施例至少具有以下效果：
[0039] 1、本发明提出的基于
需求侧响应的用户负荷组合优化方法，可以确定在售电商售电收益最大场景下，应当如何选取优质用户，对用户群组进行组合以及对所有组合用户各时刻的可转移负荷进行调节优化。
[0040] 2、本发明考虑了用户负荷特性对于购电成本的影响、用户的可转移负荷调节能力、以及用户可转移负荷调节的需求响应成本等因素，本发明从降低购电成本的角度考虑对用户群组进行组合优化，同时考虑可转移负荷，研究了售电商在选取优质用户后的需求响应调节方法，这种先初步组合，再考虑可转移负荷调节优化的方法也降低了运算的困难程度，提高了可行性，在市场环境下对售电公司进行优质用户的选取，对具备可转移负荷调节能力的用户进行需求响应的调节优化，与引导用户进行有序用电具有指导意义。
附图说明
[0041] 图1为本发明具体实施方式的方法
流程图。
具体实施方式
[0042] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0043] 在电力市场售电侧开放条件下，售电公司可以根据自己的需求，对不同类型用户的日负荷曲线,建立负荷组合优化模型，对不同类型的负荷进行优化组合，改变用户综合负荷特性，优选出负荷特性互补的用户，从而达到优化整体负荷曲线，提高负荷率，降低购电成本的目的。同时负荷的组合优化在供电侧可以提高设备利用率，降低线路损耗，提高电网安全运行
水平和供电
质量。
[0044] 需求侧管理的是指电力供应侧通过一系列行政、经济、技术政策和措施引导和鼓励电力用户(需求侧)采用各种有效的节能技术改变用电方式，从而提高电力系统的运行效率，减少运行成本的系统管理工程。
[0045] 如图1所示，本发明的一种考虑可转移负荷的负荷组合优化方法，包括下述步骤：
[0046] 步骤1、构建售电商与负荷率相关的购电成本模型：
[0047] 从用户群组中，对各个用户的多个典型日进行采样并求取平均值，得到其在T个负荷采样点下的典型日负荷特性模型：
[0048] Li＝[Li1,Li2,...,LiT]＝[li1gΔt,li2gΔt,...,liTgΔt]
[0049]
[0050] 其中，Li代表用户i一天的用电情况，即每个采样小时点的负荷量，Qi表示第i个用户的一天内的总电量，单位为kWh；Lit为第i个用户第t个时刻内的电量，单位为kWh；lit代表第i个用户在第t个时刻的负荷大小，即用户的典型日负荷曲线通过负荷控制系统按照每间隔Δt时间一次的采集
频率所采集的的各个时刻的负荷具体值，可以理解为该用户在t时刻内的
平均功率，单位为kW；Δt为用户负荷大小采集时间间隔，在数值上等于24/T,单位为小时；T为采集总次数，即将一天24小时分成T个时间段，liTgΔt表示第T个时段的负荷大小。
[0051] 则售电商所负责区域用户的总电量为：
[0052]
[0053] 负荷率的计算公式：
[0054]
[0055] 其中： 为规定时段T内的平均负荷；Pm为规定时段内的最大负荷；Q为规定时间内的总用电量；N为需要进行负荷组合的用户总数。
[0056] 构建售电商购电成本与负荷率之间的数学关系式：
[0057] pcost＝f(LF)
[0058] 其中，pcost为售电商向
发电厂商购电时的购电单价，单位为元/kwh；；该函数具体表达式可根据售电商与电厂购电的历史数据通过函数拟合方法得到。
[0059] 步骤2、进行初步组合优化，将售电收益作为目标函数，构建以售电收益最大为优化目标的负荷组合优化模型：
[0060]
[0061]
[0062] Li∈LN
[0063] 其中，psell为售电商的售电价格，Pnmax代表售电商的最大购电能力，LN代表整体用户群组的用电情况。 代表所有用户的用电量不能超过售电商的最大购电能力，在模型中，随着用户数量的增加，用电量将会增大，但是用户的负荷特性会随着用户增加而变差，导致购电成本增加，因此通过第一步组合优化可以得出初步选取的用户以及初步的综合负荷特性曲线。
[0064] 步骤3、根据步骤2的初步组合优化结果考虑用户可转移负荷调节能力模型。
[0065] 售电商根据初步优化得出的综合负荷特性曲线，计算出组合后用户的平均负荷：接着将所有负荷采集时刻点中负荷大于平均负荷的j个时刻与负荷小于平均负荷的T-j个时刻分别记录，排序发布给用户，明确可转移负荷需要转移出的时刻以及可以被转移的时刻的优先程度：
[0066]
[0067]
[0068] 其中，O代表可转移负荷需要转出的优先程度序列，I代表可转移负荷可以转入的优先程度序列，t1-tj代表负荷需要转出的j个时刻，tj+1-tT代表负荷可以转入的T-j个时刻。
[0069] 用户根据自身用电情况进行可转移负荷调节能力与价格上报，在用户受到需求响应的调节指令后，可以根据自身的用电情况进行可转移负荷调节能力及相应价格的上报，供给售电商进行选择组合，对于可转移多个时段的用户，优先考虑可转入优先程度高的时段。
[0070]
[0071] 其中 代表第i个用户可以从tk时刻转移至tl时刻的负荷量，单位为kWh，λiDR第i个用户转移负荷调节的价格，单位为元/kWh。
[0072] 步骤4、根据步骤3用户可转移负荷调节能力模型考虑可转移负荷的售电商综合成本模型。
[0073] 进行可转移负荷的需求响应调节后，用户的负荷特性会得到改善，体现在用户的负荷率会升高，结合购电成本会降低，但同时可转移负荷的调节需要成本，因此，构建可转移负荷的调节优化模型，确定应如何调节用户的可转移负荷。对于用户来说，若被售电商选中参与可转移负荷的调节，则参与响应后其负荷特性如下：
[0074]
[0075] 即在第k时刻将 负荷转出，在第l时刻将 负荷转入，总电量Qi可以视为保持不变。对于用户的综合负荷率来说，由于总电量未发生改变，则平均电量未发生改变，而经过可转移负荷调节后，用户的最大电量发生改变，可以计算为Δp，因此调节后负荷率计算为：
[0076]
[0077] 其中，Pm'代表经过可转移负荷调节后，规定时段内的最大负荷。售电商成本分为两部分，一部分为购电成本，通过改进，该部分成本随着负荷率的升高而降低：
[0078]
[0079] 第二部分成本为实施需求响应产生的成本，在确定参与可转移负荷调节的用户后，需求响应成本如下：
[0080]
[0081] 步骤5、根据步骤4的可转移负荷综合成本考虑可转移负荷的售电商[0082] 优化模型。可售电商优化模型计算选择优质用户参与可转移负荷的优化。
[0083] 在一定时间内，售电商与用户签订购电合同，在短时期内电能的售价是不变的，即psell恒定。因此，加入可转移负荷调节后售电商的收益如下：
[0084]
[0085] 则以负荷聚合商购售电利益最大为优化目标的负荷组合优化模型如下：
[0086]
[0087]
[0088] profit'≥profit
[0089] LF'≥LF
[0090]
[0091] 其中，约束函数 表示T时间内任意时刻的组合负荷不能超过售电商所能承受的最大负荷限制；
[0092] 约束函数LF'≥LF，表示经过可转移负荷调节后的综合负荷率必须高于调节前的值；
[0093] 约束函数profit'≥profit表示基于可转移负荷调节后，收益有所增大，即实施需求响应的成本应当包含在增加的收益当中；
[0094] 约束函数 表示各用户的可转移负荷大小不可能大于用户在该时刻原本的负荷值。
[0095] 其中，profit'代表可转移负荷优化调节后的收益，LF'代表可转移负荷优化调节后的负荷率， 代表用户从K时刻转移到l时刻的负荷。
[0096] 总之，本发明是一种考虑可转移负荷的售电商对用户负荷的组合优化的方法,是一种在电力市场开放环境下，以售电商的售电利益最大化为目标进行初步组合，再考虑用户群组在不同时段可转移负荷调节能力进行需求响应调节的优化的方法，该方法在市场环境下对售电公司进行优质用户的选取，对具备可转移负荷调节能力的用户进行需求响应的调节优化，与引导用户有序用电具有指导意义。
[0097] 由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
