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基于合作博弈論與綜合需求響應(yīng)的負(fù)荷聚合商集群優(yōu)化運(yùn)營策略

發(fā)布時間:2020-11-01 17:50
   在電力市場改革逐步深入的背景下,負(fù)荷聚合商成為中小型用戶進(jìn)入電力市場的中介?紤]到負(fù)荷聚合商向主網(wǎng)購售電差價和不同用戶類型用電特性相異,構(gòu)建負(fù)荷聚合商合作聯(lián)盟運(yùn)營框架。在此基礎(chǔ)上,針對電熱耦合程度逐漸加深,建立以負(fù)荷聚合商為主體的電熱負(fù)荷同時參與調(diào)度的綜合需求響應(yīng)模型。最后,以負(fù)荷聚合商合作聯(lián)盟日運(yùn)行成本最低建立優(yōu)化運(yùn)營模型,根據(jù)Shapley值法進(jìn)行成本分配。算例分析表明,所提方法可有效降低各負(fù)荷聚合商運(yùn)營成本。
【部分圖文】:

模式圖,模式,合作聯(lián)盟,運(yùn)營成本


;其次,針對單一的需求響應(yīng)逐步轉(zhuǎn)化為考慮多種負(fù)荷類型的綜合需求響應(yīng),建立基于用戶滿意度的電熱負(fù)荷同時參與調(diào)度的需求響應(yīng)模型;最后以LA合作聯(lián)盟運(yùn)營成本最低為目標(biāo)構(gòu)建日前優(yōu)化模型,并通過Shapley值根據(jù)各LA對聯(lián)盟效益的整體貢獻(xiàn)進(jìn)行成本分配。算例分析證明所提運(yùn)營方法可有效降低各LA的運(yùn)營成本。2基于合作博弈論與綜合需求響應(yīng)的負(fù)荷聚合商集群優(yōu)化運(yùn)營策略2.1LA合作聯(lián)盟運(yùn)營架構(gòu)基于LA的運(yùn)營模式(圖1),LA可通過與中圖1基于LA的運(yùn)營模式Fig.1TheoperationdiagrambasedonLA

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,合作聯(lián)盟,熱負(fù)荷


ǎ?)k=e-Δt/τ(8)考慮到用戶舒適度存在約束:Tmin≤Tint(9)式中,Tmin為保證用戶舒適度的最低室內(nèi)溫度。在時間t,LA需對參與響應(yīng)熱負(fù)荷給予補(bǔ)償:CQpayt=mQcurtt(10)式中,CQpayt為削減熱負(fù)荷;m為補(bǔ)償系數(shù);Qcurtt為LA支付補(bǔ)償。2.3合作聯(lián)盟運(yùn)營模型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括風(fēng)電、光伏、電鍋爐、儲電裝置、儲熱裝置、電負(fù)荷與熱負(fù)荷,見圖2。圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2Thediagramofsystemstructure2.3.1目標(biāo)函數(shù)以LA合作聯(lián)盟的日運(yùn)營成本最低為目標(biāo),其運(yùn)營成本包括向主電網(wǎng)購售電成本、可平移負(fù)荷參與需求響應(yīng)成本、可削減負(fù)荷參與需求響應(yīng)成本。LA聯(lián)盟購售電成本Cgridt為:Cgridt=∑Nhi=1λbuytPbuyi,t-λselltPselli,t()(11)式中,λbuyt、λsellt分別為時間t購電、售電電價;Nh為合作聯(lián)盟中LA的數(shù)量;Pbuyt、Psellt分別為合作聯(lián)盟中第i個LA向主電網(wǎng)購、售電功率。LA聯(lián)盟對可平移負(fù)荷控制成本Ctrat是用戶改變用電時間造成的費(fèi)用差:Ctrat=ρt∑Nhi=1∑mik=1Ptrabei,k,t-Ptraafi,k,t()(12)式中,ρt為LA在時間t向用戶售電電價;mi為第i個LA可平移負(fù)荷?

曲線,熱負(fù)荷,曲線,電量


9:00~24:00時,LA2削減電量較LA1多。這是因?yàn)橄鳒p電量少時補(bǔ)償成本主要由一次項(xiàng)系數(shù)決定,削減電量多圖4各LA電負(fù)荷曲線Fig.4ElectricalLoadcurvesofLAs時補(bǔ)償成本主要由二次項(xiàng)系數(shù)決定,而LA1的一次項(xiàng)系數(shù)較小,LA2的二次項(xiàng)系數(shù)較小。各LA通過對可平移負(fù)荷實(shí)施直接控制,可使負(fù)荷用電時間分散,同時將負(fù)荷水平較高時間段負(fù)荷轉(zhuǎn)移至負(fù)荷水平較低時間段工作,降低合作聯(lián)盟的供電壓力。圖5給出了熱負(fù)荷參與需求響應(yīng)前后各LA熱負(fù)荷情況,3個LA內(nèi)熱負(fù)荷削減變化趨勢相同。由圖5可看出,處于1:00~3:00時各LA的熱負(fù)荷均削減至零,這是由于此時室內(nèi)溫度較高,即使熱負(fù)荷存在較大削減也可保證室內(nèi)溫度處于滿足用戶舒適度范圍內(nèi)。從9:00開始LA3代理的商業(yè)用戶負(fù)荷水平不為零,各LA削減熱負(fù)荷,緩解系統(tǒng)內(nèi)供電緊張。圖5各LA熱負(fù)荷曲線Fig.5HeatloadcurvesofLAs圖6給出了LA1、LA2向LA3購買與出售電量曲線。LA1與LA2之間交互功率均為零,這是由于LA1與LA2所代理負(fù)荷類型相同,均為居民用戶,用電特性一致,不存在互補(bǔ)特性,因·502·
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