基于合作博弈论与综合需求响应的负荷聚合商集群优化运营策略

发布时间：2020-11-01 17:50

　　 在电力市场改革逐步深入的背景下,负荷聚合商成为中小型用户进入电力市场的中介。考虑到负荷聚合商向主网购售电差价和不同用户类型用电特性相异,构建负荷聚合商合作联盟运营框架。在此基础上,针对电热耦合程度逐渐加深,建立以负荷聚合商为主体的电热负荷同时参与调度的综合需求响应模型。最后,以负荷聚合商合作联盟日运行成本最低建立优化运营模型,根据Shapley值法进行成本分配。算例分析表明,所提方法可有效降低各负荷聚合商运营成本。
【部分图文】：

；其次，针对单一的需求响应逐步转化为考虑多种负荷类型的综合需求响应，建立基于用户满意度的电热负荷同时参与调度的需求响应模型；最后以ＬＡ合作联盟运营成本最低为目标构建日前优化模型，并通过Ｓｈａｐｌｅｙ值根据各ＬＡ对联盟效益的整体贡献进行成本分配。算例分析证明所提运营方法可有效降低各ＬＡ的运营成本。2基于合作博弈论与综合需求响应的负荷聚合商集群优化运营策略2.1LA合作联盟运营架构基于ＬＡ的运营模式（图１），ＬＡ可通过与中图１基于ＬＡ的运营模式Ｆｉｇ．１ＴｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｂａｓｅｄｏｎＬＡ

ǎ?）ｋ＝ｅ－Δｔ／τ（８）考虑到用户舒适度存在约束：Ｔｍｉｎ≤Ｔｉｎｔ（９）式中，Ｔｍｉｎ为保证用户舒适度的最低室内温度。在时间ｔ，ＬＡ需对参与响应热负荷给予补偿：ＣＱｐａｙｔ＝ｍＱｃｕｒｔｔ（１０）式中，ＣＱｐａｙｔ为削减热负荷；ｍ为补偿系数；Ｑｃｕｒｔｔ为ＬＡ支付补偿。2.3合作联盟运营模型系统结构包括风电、光伏、电锅炉、储电装置、储热装置、电负荷与热负荷，见图２。图２系统结构图Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｄｉａｇｒａｍｏｆｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ2.3.1目标函数以ＬＡ合作联盟的日运营成本最低为目标，其运营成本包括向主电网购售电成本、可平移负荷参与需求响应成本、可削减负荷参与需求响应成本。ＬＡ联盟购售电成本Ｃｇｒｉｄｔ为：Ｃｇｒｉｄｔ＝∑Ｎｈｉ＝１λｂｕｙｔＰｂｕｙｉ，ｔ－λｓｅｌｌｔＰｓｅｌｌｉ，ｔ（）（１１）式中，λｂｕｙｔ、λｓｅｌｌｔ分别为时间ｔ购电、售电电价；Ｎｈ为合作联盟中ＬＡ的数量；Ｐｂｕｙｔ、Ｐｓｅｌｌｔ分别为合作联盟中第ｉ个ＬＡ向主电网购、售电功率。ＬＡ联盟对可平移负荷控制成本Ｃｔｒａｔ是用户改变用电时间造成的费用差：Ｃｔｒａｔ＝ρｔ∑Ｎｈｉ＝１∑ｍｉｋ＝１Ｐｔｒａｂｅｉ，ｋ，ｔ－Ｐｔｒａａｆｉ，ｋ，ｔ（）（１２）式中，ρｔ为ＬＡ在时间ｔ向用户售电电价；ｍｉ为第ｉ个ＬＡ可平移负荷?

９：００～２４：００时，ＬＡ２削减电量较ＬＡ１多。这是因为削减电量少时补偿成本主要由一次项系数决定，削减电量多图４各ＬＡ电负荷曲线Ｆｉｇ．４ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＬｏａｄｃｕｒｖｅｓｏｆＬＡｓ时补偿成本主要由二次项系数决定，而ＬＡ１的一次项系数较小，ＬＡ２的二次项系数较小。各ＬＡ通过对可平移负荷实施直接控制，可使负荷用电时间分散，同时将负荷水平较高时间段负荷转移至负荷水平较低时间段工作，降低合作联盟的供电压力。图５给出了热负荷参与需求响应前后各ＬＡ热负荷情况，３个ＬＡ内热负荷削减变化趋势相同。由图５可看出，处于１：００～３：００时各ＬＡ的热负荷均削减至零，这是由于此时室内温度较高，即使热负荷存在较大削减也可保证室内温度处于满足用户舒适度范围内。从９：００开始ＬＡ３代理的商业用户负荷水平不为零，各ＬＡ削减热负荷，缓解系统内供电紧张。图５各ＬＡ热负荷曲线Ｆｉｇ．５ＨｅａｔｌｏａｄｃｕｒｖｅｓｏｆＬＡｓ图６给出了ＬＡ１、ＬＡ２向ＬＡ３购买与出售电量曲线。ＬＡ１与ＬＡ２之间交互功率均为零，这是由于ＬＡ１与ＬＡ２所代理负荷类型相同，均为居民用户，用电特性一致，不存在互补特性，因·５０２·
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本文编号：2865882