本發(fā)明涉及需求側(cè)電價(jià)優(yōu)化
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別涉及一種基于光伏并網(wǎng)不確定性的需求側(cè)分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法。
背景技術(shù):
:隨著電力行業(yè)的發(fā)展,分布式能源在配電網(wǎng)中接入規(guī)模的也不斷增加,將使配電網(wǎng)逐漸由傳統(tǒng)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)向有源網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變也日益凸顯當(dāng)前配電網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)模式對(duì)大規(guī)模分布式電源并網(wǎng)的制約作用。配電網(wǎng)需求側(cè)主動(dòng)優(yōu)化作為提高配電網(wǎng)消納分布式電源能力的重要措施。傳統(tǒng)配電網(wǎng)系統(tǒng)中,由于用戶(hù)用電具有波動(dòng)性,峰谷負(fù)荷差異較大,造成了電網(wǎng)投資的增加和能量的浪費(fèi)。目前,采用峰谷分時(shí)電價(jià)的方法引導(dǎo)用戶(hù)調(diào)整用電結(jié)構(gòu)。峰谷分時(shí)電價(jià)是一種有效的需求響應(yīng)方式,通過(guò)在負(fù)荷高峰時(shí)段適當(dāng)調(diào)高電價(jià)、負(fù)荷低谷時(shí)段適當(dāng)降低電價(jià),來(lái)引導(dǎo)用戶(hù)制定合理的用電計(jì)劃?,F(xiàn)有的方法較多基于經(jīng)濟(jì)調(diào)度方面,而當(dāng)分布式光伏電源在配電網(wǎng)規(guī)模并網(wǎng)時(shí),會(huì)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性、運(yùn)行成本以及用戶(hù)需求響應(yīng)造成影響,且由于并網(wǎng)時(shí),并網(wǎng)的功率會(huì)產(chǎn)生波動(dòng),若并網(wǎng)功率檢測(cè)不準(zhǔn)確將會(huì)導(dǎo)致峰谷分時(shí)電價(jià)的定價(jià)不合理。因此,基于分布式光伏電源并網(wǎng)會(huì)對(duì)配電網(wǎng)負(fù)荷運(yùn)行特性造成影響,現(xiàn)有的方法會(huì)產(chǎn)生無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)分布式光伏電源并網(wǎng)功率,導(dǎo)致峰谷分時(shí)電價(jià)的定價(jià)不合理的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種基于光伏并網(wǎng)不確定性的需求側(cè)分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法,以解決現(xiàn)有的方法無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)分布式光伏電源并網(wǎng)功率,導(dǎo)致峰谷分時(shí)電價(jià)的定價(jià)不合理的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,提供了一種基于光伏并網(wǎng)不確定性的需求側(cè)分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法,包括以下步驟:S1、獲取分布式能源并網(wǎng)后的日負(fù)荷數(shù)據(jù),得到負(fù)荷曲線(xiàn),根據(jù)模糊隸屬度函數(shù),確定負(fù)荷峰谷時(shí)段;S2、基于用戶(hù)負(fù)荷需求,根據(jù)所述負(fù)荷峰谷時(shí)段,確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù)和約束條件,根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)和所述約束條件,建立峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型;其中,所述約束條件包括功率平衡約束、配變?nèi)萘考s束和中斷最大時(shí)長(zhǎng)約束;S3、根據(jù)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,利用機(jī)會(huì)約束理論,選擇相應(yīng)的置信水平參數(shù),將所述約束條件中的功率平衡約束轉(zhuǎn)換為確定性等式約束;S4、根據(jù)所述確定性等式約束,獲取所述目標(biāo)函數(shù)和所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,采用粒子群尋優(yōu)算法對(duì)所述峰谷分時(shí)電價(jià)模型進(jìn)行求解,得到最優(yōu)峰谷分時(shí)電價(jià)。優(yōu)選地,所述步驟S1具體包括以下步驟:S11、獲取分布式能源并網(wǎng)后的日負(fù)荷數(shù)據(jù),得到日負(fù)荷曲線(xiàn);S12、根據(jù)所述日負(fù)荷曲線(xiàn),利用基于偏小型半梯形分布的所述模糊隸屬度函數(shù),確定負(fù)荷谷時(shí)段;S13、根據(jù)所述日負(fù)荷曲線(xiàn),利用基于偏大型半梯形分布的所述模糊隸屬度函數(shù),確定負(fù)荷峰時(shí)段;其中,所述基于偏小型半梯形分布的所述模糊隸屬度函數(shù)為:μ(D)≤(Dp-D)/(Dp-Dv);所述基于偏大型半梯形分布的所述模糊隸屬度函數(shù)為:μ(D)≤(D-Dv)/(Dp-Dv);式中,D表示用電負(fù)荷需求,μ(D)表示隸屬度值,Dp表示所述日負(fù)荷曲線(xiàn)最大負(fù)荷需求值,Dv表示日負(fù)荷曲線(xiàn)最小負(fù)荷需求值。優(yōu)選地,所述步驟S2包括以下步驟:S21、根據(jù)所述負(fù)荷峰谷時(shí)段,基于所述用戶(hù)負(fù)荷需求,確定所述用戶(hù)負(fù)荷需求與電價(jià)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)移特性,建立峰時(shí)段對(duì)平時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率函數(shù);S22、根據(jù)所述負(fù)荷轉(zhuǎn)移率函數(shù),采用峰谷分時(shí)電價(jià)策略,確定用戶(hù)響應(yīng)峰谷分時(shí)電價(jià)后的負(fù)荷需求,建立負(fù)荷需求響應(yīng)模型;其中,所述峰谷分時(shí)電價(jià)策略包括:峰谷電價(jià)比價(jià)和峰谷時(shí)段劃分;S23、根據(jù)所述負(fù)荷需求響應(yīng)模型,基于運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效益最大化的目標(biāo),確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)最佳優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù);S24、獲取所述負(fù)荷峰谷時(shí)段的參數(shù),根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù),確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)最佳優(yōu)化方法的約束條件;其中,所述參數(shù)包括:配電網(wǎng)供給側(cè)與需求側(cè)功率平衡、配電網(wǎng)下網(wǎng)功率不超過(guò)配變?nèi)萘?、各時(shí)段可中斷負(fù)荷的最大允許操作容量、運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)各可中斷負(fù)荷的累計(jì)最大允許運(yùn)行時(shí)間和防止負(fù)荷需求峰谷時(shí)段倒置的峰谷電價(jià);S25、根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)和所述約束條件,建立峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型。優(yōu)選地,所述步驟S21中,所述負(fù)荷轉(zhuǎn)移率函數(shù)為:式中,λi1表示用戶(hù)i在負(fù)荷峰時(shí)段對(duì)平時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率,表示峰谷分時(shí)電價(jià)下,用戶(hù)在負(fù)荷峰時(shí)段響應(yīng)峰電價(jià)向負(fù)荷平時(shí)段轉(zhuǎn)移的負(fù)荷量與初始峰電價(jià)時(shí)段的負(fù)荷量比值,△M1表示峰谷分時(shí)電價(jià)下峰平時(shí)段的電價(jià)差,Mi1表示用戶(hù)i在峰電價(jià)時(shí)段,向平電價(jià)時(shí)段轉(zhuǎn)移負(fù)荷的峰平時(shí)段電價(jià)差閾值,ki1表示用戶(hù)i在峰電價(jià)時(shí)段,單位峰平時(shí)段電價(jià)差的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率,λimax1表示用戶(hù)i在峰電價(jià)時(shí)段,響應(yīng)峰平時(shí)段電價(jià)差的最大負(fù)荷轉(zhuǎn)移率。優(yōu)選地,所述步驟S22中,所述負(fù)荷需求響應(yīng)模型為:式中,Di(t)表示峰谷分時(shí)電價(jià)下用戶(hù)i的t時(shí)刻負(fù)荷需求,T1、T2、T3分別表示峰、平、谷時(shí)段,Di0(t)表示非峰谷分時(shí)電價(jià)下用戶(hù)i的t時(shí)刻負(fù)荷需求,Diav1、Diav2分別表示非峰谷分時(shí)電價(jià)下用戶(hù)i在峰時(shí)段和平時(shí)段的負(fù)荷平均值,λi2表示用戶(hù)i在負(fù)荷峰時(shí)段對(duì)谷時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率,λi3表示用戶(hù)i在負(fù)荷平時(shí)段對(duì)谷時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率。優(yōu)選地,所述步驟S23中,所述目標(biāo)函數(shù)為:maxBtotal=BY+BC+BIL+BPV;式中,maxBtotal表示運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效益的最大值,BY表示運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)收益,BC表示配電網(wǎng)建設(shè)投資經(jīng)折算等價(jià)后的單位運(yùn)營(yíng)周期建設(shè)成本,BIL表示運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)中斷負(fù)荷需求的調(diào)控成本,BPV表示配電網(wǎng)對(duì)并網(wǎng)分布式光伏發(fā)電的消納成本;其中,所述運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)收益BY的確定式為:式中,NL表示配電網(wǎng)中的負(fù)荷用戶(hù)數(shù),NT表示運(yùn)營(yíng)周期的電量統(tǒng)計(jì)時(shí)段數(shù),運(yùn)營(yíng)周期為24小時(shí),Di(t)和MTOU(t)分別表示用戶(hù)i在時(shí)段t的負(fù)荷需求和分時(shí)電價(jià),PDN(t)和MB(t)分別表示配電網(wǎng)在時(shí)段t的下網(wǎng)功率和購(gòu)電電價(jià);所述配電網(wǎng)建設(shè)投資經(jīng)折算等價(jià)后的單位運(yùn)營(yíng)周期建設(shè)成本BC的確定式為:式中,Lpj表示配電網(wǎng)的線(xiàn)路總長(zhǎng)度,rpj表示線(xiàn)路單位長(zhǎng)度造價(jià),Cpj表示配電網(wǎng)系統(tǒng)配電容量,ppj表示配電容量的單位造價(jià),qpj表示其他信息設(shè)施的改造費(fèi)用,xpy表示運(yùn)維成本比例,Tpj表示投資的使用年限;所述運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)可中斷負(fù)荷需求的調(diào)控成本BIL的確定式為:式中,NIL表示需求側(cè)與供給側(cè)簽署的可中斷負(fù)荷需求數(shù),△PIL(t)為運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)系統(tǒng)在t時(shí)刻的負(fù)荷需求缺額,Qi為負(fù)荷需求i的可中斷容量,Ii(t)為負(fù)荷需求i可中斷部分在t時(shí)刻的操作狀態(tài),1表示動(dòng)作,0表示無(wú)動(dòng)作,MIL(t)表示t時(shí)刻操作可中斷負(fù)荷需求i的補(bǔ)償電價(jià),BIL表示主動(dòng)配電網(wǎng)為可中斷用戶(hù)支付日中斷電量補(bǔ)貼;所述配電網(wǎng)對(duì)并網(wǎng)分布式光伏發(fā)電的消納成本BPV的確定式為:式中,NPV表示配電網(wǎng)中并網(wǎng)分布式光伏發(fā)電的個(gè)數(shù),表示光伏發(fā)電i時(shí)段t并網(wǎng)功率的模糊變量,MPV表示光伏發(fā)電并網(wǎng)的上網(wǎng)電價(jià),MC表示碳交易價(jià)格,單位元/噸,所述價(jià)格由碳交易市場(chǎng)決定,參數(shù)0.89表示1千瓦時(shí)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)減排的0.89千克碳排放物。優(yōu)選地,所述約束條件中的功率平衡約束、配變?nèi)萘考s束和中斷最大時(shí)長(zhǎng)約束的約束式分別為:所述功率平衡約束的約束式為:式中:Pp(t)表示時(shí)刻t的配電網(wǎng)下網(wǎng)功率,PPV,i(t)表示光伏發(fā)電i時(shí)段t并網(wǎng)功率預(yù)測(cè)值,Ii(t)表示負(fù)荷需求i可中斷部分在t時(shí)刻的操作狀態(tài),Di(t)表示用戶(hù)i在時(shí)段t的負(fù)荷需求,Qi表示負(fù)荷需求i的可中斷容量;所述配變?nèi)萘考s束的約束式為:Pp(t)≤PMAX;式中,PMAX表示配電網(wǎng)最大有功功率容量;所述中斷最大時(shí)長(zhǎng)約束的約束式為:0≤Mf/Mg=MP(1+kf)/MP(1-kg)≤1;式中:NT表示運(yùn)營(yíng)周期,bi表示可中斷負(fù)荷i在運(yùn)營(yíng)周期NT內(nèi)的累計(jì)最大運(yùn)行時(shí)間,MP表示平時(shí)段電價(jià),kf、kg分別表示平時(shí)段電價(jià)的上浮和下浮比例,Mf、Mg分別表示峰時(shí)段電價(jià)和谷時(shí)段電價(jià)。優(yōu)選地,所述步驟S3中,所述根據(jù)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,利用機(jī)會(huì)約束理論,選擇相應(yīng)的置信水平參數(shù),將所述約束條件中的功率平衡約束轉(zhuǎn)換為確定性等式約束的步驟,包括:根據(jù)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,利用所述機(jī)會(huì)約束理論的清晰等價(jià)類(lèi),選擇相應(yīng)的置信水平參數(shù),先將所述功率平衡約束轉(zhuǎn)換為不確定約束,再利用所述機(jī)會(huì)約束理論的清晰等價(jià)類(lèi)將所述不確定約束轉(zhuǎn)換為確定性等式約束;其中,所述不確定約束的約束式為:式中:Cr{.}表示該約束條件滿(mǎn)足的可信度,α表示滿(mǎn)足功率平衡的置信水平參數(shù)的下限值;所述確定性等式約束的約束式為:式中,α表示滿(mǎn)足功率平衡的置信水平參數(shù)的下限值,取值≥0.5;PPV,i(t)表示光伏發(fā)電i時(shí)段t并網(wǎng)功率預(yù)測(cè)值;ωi3、ωi4分別表示光伏發(fā)電i模糊變量基于梯形隸屬度函數(shù)描述的參數(shù),0<ω≤1,可由光伏發(fā)電并網(wǎng)出力的歷史數(shù)據(jù)確定。優(yōu)選地,所述步驟S4中,所述根據(jù)所述確定性等式約束,獲取所述目標(biāo)函數(shù)和所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,采用粒子群尋優(yōu)算法對(duì)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型進(jìn)行求解,得到最優(yōu)峰谷分時(shí)電價(jià)的過(guò)程,所述粒子群尋優(yōu)算法的求解步驟為:S41、設(shè)置峰谷分時(shí)電價(jià)的運(yùn)營(yíng)范圍、平時(shí)段電價(jià)、可中斷負(fù)荷操作的補(bǔ)償電價(jià)、需求側(cè)可中斷負(fù)荷的操作數(shù)量、運(yùn)營(yíng)周內(nèi)的最大運(yùn)行時(shí)間、配電網(wǎng)的配電容量和機(jī)會(huì)約束的置信水平;S42、根據(jù)配電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線(xiàn),采用分時(shí)電價(jià)峰谷時(shí)段劃分方法確定峰谷分時(shí)電價(jià)的時(shí)段劃分集合;S43、將所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型約束條件中的功率平衡條件,利用所述機(jī)會(huì)約束的清晰等價(jià)類(lèi)方法,在既定置信水平下進(jìn)行確定性轉(zhuǎn)換;S44、根據(jù)所述峰谷分時(shí)電價(jià)范圍定義尋優(yōu)空間;設(shè)置尋優(yōu)粒子,所述尋優(yōu)粒子的分量包括峰時(shí)段電價(jià)基于平時(shí)段電價(jià)的有功增量和谷時(shí)段電價(jià)基于平時(shí)段電價(jià)的有功增量;確定尋優(yōu)空間中數(shù)個(gè)粒子的初始分量,基于需求側(cè)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型和光伏發(fā)電預(yù)測(cè)曲線(xiàn),利用所述粒子群尋優(yōu)算法求解峰谷時(shí)段劃分方案的最優(yōu)峰谷分時(shí)電價(jià);S45、基于各負(fù)荷峰谷時(shí)段劃分方案的適應(yīng)度值比較,確定最優(yōu)的峰谷分時(shí)電價(jià)。由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于光伏并網(wǎng)不確定性的需求側(cè)分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法,包括以下步驟:獲取分布式能源并網(wǎng)后的日負(fù)荷數(shù)據(jù),得到負(fù)荷曲線(xiàn),根據(jù)模糊隸屬度函數(shù),確定負(fù)荷峰谷時(shí)段;基于用戶(hù)負(fù)荷需求,根據(jù)所述負(fù)荷峰谷時(shí)段,確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù)和約束條件,根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)和所述約束條件,建立峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型;其中,所述約束條件包括功率平衡約束、配變?nèi)萘考s束和中斷最大時(shí)長(zhǎng)約束;根據(jù)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,利用機(jī)會(huì)約束理論,選擇相應(yīng)的置信水平參數(shù),將所述約束條件中的功率平衡約束轉(zhuǎn)換為確定性等式約束;根據(jù)所述確定性等式約束,獲取所述目標(biāo)函數(shù)和所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,采用粒子群尋優(yōu)算法對(duì)所述峰谷分時(shí)電價(jià)模型進(jìn)行求解,得到最優(yōu)峰谷分時(shí)電價(jià)。本發(fā)明提供的方法,通過(guò)日前峰谷分時(shí)電價(jià)的定價(jià),進(jìn)行峰谷分時(shí)電價(jià)的時(shí)段劃分,確定峰谷分時(shí)電價(jià)決策的優(yōu)化方法,利用配電網(wǎng)需求側(cè)價(jià)格型響應(yīng)負(fù)荷,通過(guò)峰谷分時(shí)電價(jià)的調(diào)節(jié),使負(fù)荷需求與分布式電源并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)配合,從而在實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)需求側(cè)負(fù)荷的削峰填谷調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上,充分消納分布式電源。因此,本發(fā)明提供的方法,不僅能夠使配電網(wǎng)利用峰谷分時(shí)電價(jià)和需求側(cè)負(fù)荷需求的電價(jià)響應(yīng)實(shí)現(xiàn)分布式電源的大規(guī)模并網(wǎng)的消納,而且能夠通過(guò)負(fù)荷需求的移峰填谷調(diào)節(jié),提高配電網(wǎng)配電容量的利用率,合理規(guī)劃配電網(wǎng)的建設(shè),同時(shí)該優(yōu)化方法利用機(jī)會(huì)約束理論克服了光伏發(fā)電并網(wǎng)預(yù)測(cè)不確定性對(duì)峰谷分時(shí)電價(jià)優(yōu)化方法準(zhǔn)確性的影響,減小了不確定性帶來(lái)的決策風(fēng)險(xiǎn),提高峰谷分時(shí)電價(jià)的定價(jià)合理性。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例示出的基于光伏并網(wǎng)不確定性的需求側(cè)分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法的流程圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例示出的基于光伏并網(wǎng)不確定性的需求側(cè)分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法的峰谷分時(shí)電價(jià)時(shí)段劃分原理圖;圖3為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例示出的典型日負(fù)荷和光伏輸出曲線(xiàn)圖;圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例示出的兩種方案的負(fù)荷曲線(xiàn)對(duì)比圖;圖5為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例示出的兩種方案的配電網(wǎng)下網(wǎng)功率曲線(xiàn)對(duì)比圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱圖1,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于光伏并網(wǎng)不確定性的需求側(cè)分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法,包括以下步驟:S1、獲取分布式能源并網(wǎng)后的日負(fù)荷數(shù)據(jù),得到負(fù)荷曲線(xiàn),根據(jù)模糊隸屬度函數(shù),確定負(fù)荷峰谷時(shí)段;S2、基于用戶(hù)負(fù)荷需求,根據(jù)所述負(fù)荷峰谷時(shí)段,確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù)和約束條件,根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)和所述約束條件,建立峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型;其中,所述約束條件包括功率平衡約束、配變?nèi)萘考s束和中斷最大時(shí)長(zhǎng)約束;S3、根據(jù)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,利用機(jī)會(huì)約束理論,選擇相應(yīng)的置信水平參數(shù),將所述約束條件中的功率平衡約束轉(zhuǎn)換為確定性等式約束;S4、根據(jù)所述確定性等式約束,獲取所述目標(biāo)函數(shù)和所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,采用粒子群尋優(yōu)算法對(duì)所述峰谷分時(shí)電價(jià)模型進(jìn)行求解,得到最優(yōu)峰谷分時(shí)電價(jià)。本發(fā)明提供的方法,通過(guò)日前分時(shí)電價(jià)的定價(jià),利用配電網(wǎng)需求側(cè)價(jià)格型響應(yīng)負(fù)荷,通過(guò)分時(shí)電價(jià)的調(diào)節(jié),使負(fù)荷需求與分布式電源并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)配合,從而在實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)需求側(cè)負(fù)荷的削峰填谷調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上,充分消納分布式電源。本發(fā)明提供的方法,根據(jù)峰谷分時(shí)電價(jià)的時(shí)段劃分,分時(shí)電價(jià)決策的優(yōu)化方法,解決峰谷分時(shí)電價(jià)優(yōu)化過(guò)程中的分布式電源并網(wǎng)功率預(yù)測(cè)不確定性的問(wèn)題。優(yōu)選地,在步驟S1中,首先對(duì)日負(fù)荷曲線(xiàn)進(jìn)行負(fù)荷峰谷時(shí)段劃分,請(qǐng)參閱圖2,具體包括以下步驟:S11、獲取分布式能源并網(wǎng)后的日負(fù)荷數(shù)據(jù),得到日負(fù)荷曲線(xiàn);S12、根據(jù)所述日負(fù)荷曲線(xiàn),利用基于偏小型半梯形分布的所述模糊隸屬度函數(shù),確定負(fù)荷谷時(shí)段;S13、根據(jù)所述日負(fù)荷曲線(xiàn),利用基于偏大型半梯形分布的所述模糊隸屬度函數(shù),確定負(fù)荷峰時(shí)段;其中,首先統(tǒng)計(jì)分布式能源并網(wǎng)后的一天之內(nèi)的日負(fù)荷數(shù)據(jù),根據(jù)日負(fù)荷數(shù)據(jù)按時(shí)間關(guān)系繪制成日負(fù)荷曲線(xiàn),由于每一時(shí)段的能源消耗不同,因此,日負(fù)荷曲線(xiàn)上會(huì)出現(xiàn)清晰的波峰和波谷,出現(xiàn)波峰的時(shí)段為峰時(shí)段,出現(xiàn)波谷的時(shí)段為谷時(shí)段。然后,根據(jù)日負(fù)荷曲線(xiàn)體現(xiàn)的峰時(shí)段和谷時(shí)段,利用模糊隸屬度函數(shù),確定每一時(shí)段的負(fù)荷,即負(fù)荷峰時(shí)段和負(fù)荷谷時(shí)段,具體地,負(fù)荷谷時(shí)段的確定方式為,利用基于偏小型半梯形分布的模糊隸屬度函數(shù)進(jìn)行確定,該基于偏小型半梯形分布的模糊隸屬度函數(shù)為:μ(D)≤(Dp-D)/(Dp-Dv);同理,負(fù)荷峰時(shí)段的確定方式為,利用基于偏大型半梯形分布的所述模糊隸屬度函數(shù)進(jìn)行確定,該基于偏大型半梯形分布的所述模糊隸屬度函數(shù)為:μ(D)≤(D-Dv)/(Dp-Dv);式中,D表示用電負(fù)荷需求,μ(D)表示隸屬度值,Dp表示所述日負(fù)荷曲線(xiàn)最大負(fù)荷需求值,Dv表示日負(fù)荷曲線(xiàn)最小負(fù)荷需求值。其中,Dp和Dv所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為tA和tB,則tA左右附近時(shí)段的tm1~tm2處于谷時(shí)段可能性較大,其中tm1<tA,tm2>tA;tB左右附近時(shí)段的tm3~tm4處于峰時(shí)段的可能性較大,其中tm3<tB,tm4>tB。通過(guò)設(shè)置不同隸屬度值μ(D),可求出滿(mǎn)足上述兩式的對(duì)應(yīng)D值范圍,進(jìn)而可根據(jù)日負(fù)荷曲線(xiàn)確定所求D對(duì)應(yīng)的時(shí)段范圍tm1~tm2和tm3~tm4,進(jìn)而確定不同負(fù)荷的峰、平、谷時(shí)段組合F={fk,k=1,2,…n},但隸屬度值μk(D)的選取需滿(mǎn)足下式所示約束條件。經(jīng)過(guò)步驟S1的過(guò)程,根據(jù)模糊隸屬度函數(shù)確定出負(fù)荷峰時(shí)段和負(fù)荷谷時(shí)段,即將一天內(nèi)的負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行了負(fù)荷峰谷時(shí)段劃分。優(yōu)選地,在步驟S2中,建立基于光伏不確定性的峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,具體包括以下步驟:S21、根據(jù)所述負(fù)荷峰谷時(shí)段,基于所述用戶(hù)負(fù)荷需求,確定所述用戶(hù)負(fù)荷需求與電價(jià)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)移特性,建立峰時(shí)段對(duì)平時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率函數(shù);其中,由消費(fèi)心理學(xué)知,消費(fèi)者對(duì)不同價(jià)格會(huì)產(chǎn)生不同的需求響應(yīng)。因此,電能作為電力市場(chǎng)供給側(cè)和需求側(cè)之間的交易商品,其用戶(hù)需求也將體現(xiàn)此需求響應(yīng)特性,即電價(jià)增加用戶(hù)需求減少,電價(jià)減小用戶(hù)需求增加?;谟脩?hù)日負(fù)荷需求總量不變的前提下,根據(jù)步驟S1的負(fù)荷峰谷時(shí)段,利用分段函數(shù)表示用戶(hù)需求與電價(jià)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)移特性,該分段函數(shù)即為峰時(shí)段對(duì)平時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率函數(shù)。該負(fù)荷轉(zhuǎn)移率函數(shù)為:式中,λi1表示用戶(hù)i在負(fù)荷峰時(shí)段對(duì)平時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率,表示峰谷分時(shí)電價(jià)下,用戶(hù)在負(fù)荷峰時(shí)段響應(yīng)峰電價(jià)向負(fù)荷平時(shí)段轉(zhuǎn)移的負(fù)荷量與初始峰電價(jià)時(shí)段的負(fù)荷量比值,△M1表示峰谷分時(shí)電價(jià)下峰平時(shí)段的電價(jià)差,Mi1表示用戶(hù)i在峰電價(jià)時(shí)段,向平電價(jià)時(shí)段轉(zhuǎn)移負(fù)荷的峰平時(shí)段電價(jià)差閾值,ki1表示用戶(hù)i在峰電價(jià)時(shí)段,單位峰平時(shí)段電價(jià)差的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率,λimax1表示用戶(hù)i在峰電價(jià)時(shí)段,響應(yīng)峰平時(shí)段電價(jià)差的最大負(fù)荷轉(zhuǎn)移率。同理,可確定峰電價(jià)時(shí)段對(duì)谷電價(jià)時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率λi2,平電價(jià)時(shí)段對(duì)谷電價(jià)時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率λi3。S22、根據(jù)所述負(fù)荷轉(zhuǎn)移率函數(shù),采用峰谷分時(shí)電價(jià)策略,確定用戶(hù)響應(yīng)峰谷分時(shí)電價(jià)后的負(fù)荷需求,建立負(fù)荷需求響應(yīng)模型;其中,所述峰谷分時(shí)電價(jià)策略包括:峰谷電價(jià)比價(jià)和峰谷時(shí)段劃分;其中,利用基于負(fù)荷轉(zhuǎn)移函數(shù),采用峰谷分時(shí)電價(jià)策略,建立用戶(hù)負(fù)荷需求響應(yīng)模型,來(lái)說(shuō)明用戶(hù)負(fù)荷需求對(duì)峰谷分時(shí)電價(jià)的不同響應(yīng)。該負(fù)荷需求相應(yīng)模型為:式中,Di(t)表示峰谷分時(shí)電價(jià)下用戶(hù)i的t時(shí)刻負(fù)荷需求,T1、T2、T3分別表示峰、平、谷時(shí)段,Di0(t)表示非峰谷分時(shí)電價(jià)下用戶(hù)i的t時(shí)刻負(fù)荷需求,Diav1、Diav2分別表示非峰谷分時(shí)電價(jià)下用戶(hù)i在峰時(shí)段和平時(shí)段的負(fù)荷平均值,λi2表示用戶(hù)i在負(fù)荷峰時(shí)段對(duì)谷時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率,λi3表示用戶(hù)i在負(fù)荷平時(shí)段對(duì)谷時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率。峰谷分時(shí)電價(jià)是結(jié)合用戶(hù)用電變化情況,將日用電時(shí)間劃分為高峰、平段、低谷多個(gè)時(shí)段,并在各時(shí)段制定不同的電價(jià),以鼓勵(lì)電力用戶(hù)合理安排用電行為,以削峰填谷并提高對(duì)電力資源的利用效率。峰谷電價(jià)策略包含峰谷電價(jià)比價(jià)和峰谷時(shí)段劃分兩部分內(nèi)容。峰谷電價(jià)比價(jià)是指峰谷電價(jià)在平電價(jià)Mp基礎(chǔ)上的上浮和下調(diào)的比值,上浮比例和下調(diào)比例分記為kf和kg,則有峰電價(jià)Mf和谷電價(jià)Mg的確定式如下式所示。為避免峰谷倒置,峰電價(jià)和谷電價(jià)的浮動(dòng)比例比值應(yīng)滿(mǎn)足:Qg/Qf≤kf/kg≤1;式中,Qg,Qf分別表示用戶(hù)在谷時(shí)段和峰時(shí)段用電總量。其中,峰谷電價(jià)的比價(jià)(1+kf)/(1-kg)在1.96~5:1之間較為合理。峰谷時(shí)段界限可根據(jù)分布式能源并網(wǎng)后的負(fù)荷曲線(xiàn),利用模糊隸屬度函數(shù)和相應(yīng)約束條件進(jìn)行劃分。參閱步驟S1中負(fù)荷轉(zhuǎn)移率函數(shù)公式,設(shè)典型負(fù)荷曲線(xiàn)最大負(fù)荷值Dp和最小負(fù)荷值Dv所對(duì)應(yīng)時(shí)間為tA和tB,tA點(diǎn)周?chē)鷷r(shí)段tm1~tm2處于谷時(shí)段的可能性較大,而tB點(diǎn)周?chē)鷷r(shí)段tm3~tm4處于峰時(shí)段的可能性較大。通過(guò)設(shè)置隸屬度μ(D),利用偏小型半梯形分布函數(shù)μ(D)≤(Dp-D)/(Dp-Dv)確定谷時(shí)段,利用偏大型半梯形分布函數(shù)μ(D)≤(D-Dv)/(Dp-Dv)確定峰時(shí)段,其余時(shí)段作為平時(shí)段。同時(shí),為了保證峰谷分時(shí)電價(jià)的實(shí)際運(yùn)用可行性,各時(shí)段間隔不小于2小時(shí),且峰、谷、平三個(gè)時(shí)段的連續(xù)時(shí)長(zhǎng)不小于6小時(shí)。S23、根據(jù)所述負(fù)荷需求響應(yīng)模型,基于運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效益最大化的目標(biāo),確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)最佳優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù);其中,運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效益最大化的目標(biāo)為配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本效益最大,配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本效益主要考慮運(yùn)營(yíng)收益、建設(shè)成本、中斷負(fù)荷運(yùn)營(yíng)成本和分布式能源社會(huì)效益成本四個(gè)方面。配電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)收益包含有向上一級(jí)電網(wǎng)的購(gòu)電成本和針對(duì)用戶(hù)的售電收益,由BY表示,其確定式為:式中,NL表示配電網(wǎng)中的負(fù)荷用戶(hù)數(shù),NT表示運(yùn)營(yíng)周期的電量統(tǒng)計(jì)時(shí)段數(shù),運(yùn)營(yíng)周期為24小時(shí),Di(t)和MTOU(t)分別表示用戶(hù)i在時(shí)段t的負(fù)荷需求和分時(shí)電價(jià),PDN(t)和MB(t)分別表示配電網(wǎng)在時(shí)段t的下網(wǎng)功率和購(gòu)電電價(jià);建設(shè)成本,可由配電網(wǎng)的系統(tǒng)建設(shè)成本折合成,由BC表示,其確定式為:式中,Lpj表示配電網(wǎng)的線(xiàn)路總長(zhǎng)度,rpj表示線(xiàn)路單位長(zhǎng)度造價(jià),Cpj表示配電網(wǎng)系統(tǒng)配電容量,ppj表示配電容量的單位造價(jià),qpj表示其他信息設(shè)施的改造費(fèi)用,xpy表示運(yùn)維成本比例,Tpj表示投資的使用年限。中斷負(fù)荷運(yùn)營(yíng)成本,電力市場(chǎng)中電價(jià)策略無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)供需平衡約束時(shí),可采取負(fù)荷可中斷策略進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控,由BIL表示,其確定式為:式中,NIL表示需求側(cè)與供給側(cè)簽署的可中斷負(fù)荷需求數(shù),△PIL(t)為運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)系統(tǒng)在t時(shí)刻的負(fù)荷需求缺額,Qi為負(fù)荷需求i的可中斷容量,Ii(t)為負(fù)荷需求i可中斷部分在t時(shí)刻的操作狀態(tài),1表示動(dòng)作,0表示無(wú)動(dòng)作,MIL(t)表示t時(shí)刻操作可中斷負(fù)荷需求i的補(bǔ)償電價(jià),BIL表示主動(dòng)配電網(wǎng)為可中斷用戶(hù)支付日中斷電量補(bǔ)貼。分布式能源社會(huì)效益即為分布式光伏發(fā)電的消納成本,分布式能源并網(wǎng)成本主要由考慮碳排放的社會(huì)成本和購(gòu)買(mǎi)分布式能源電力的成本兩部分構(gòu)成,由BPV表示,其確定式為:式中,NPV表示配電網(wǎng)中并網(wǎng)分布式光伏發(fā)電的個(gè)數(shù),表示光伏發(fā)電i時(shí)段t并網(wǎng)功率的模糊變量,MPV表示光伏發(fā)電并網(wǎng)的上網(wǎng)電價(jià),MC表示碳交易價(jià)格,單位元/噸,所述價(jià)格由碳交易市場(chǎng)決定,參數(shù)0.89表示1千瓦時(shí)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)減排的0.89千克碳排放物。在運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)確定合適的分時(shí)電價(jià)方案和負(fù)荷中斷方案,以使配電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)效益達(dá)到最大,建立用于確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)最佳優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù),該目標(biāo)函數(shù)為:maxBtotal=BY+BC+BIL+BPV;式中,maxBtotal表示運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效益的最大值,BY表示運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)收益,BC表示配電網(wǎng)建設(shè)投資經(jīng)折算等價(jià)后的單位運(yùn)營(yíng)周期建設(shè)成本,BIL表示運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)配電網(wǎng)中斷負(fù)荷需求的調(diào)控成本,BPV表示配電網(wǎng)對(duì)并網(wǎng)分布式光伏發(fā)電的消納成本。S24、獲取所述負(fù)荷峰谷時(shí)段的參數(shù),根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù),確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)最佳優(yōu)化方法的約束條件;其中,所述參數(shù)包括:配電網(wǎng)供給側(cè)與需求側(cè)功率平衡、配電網(wǎng)下網(wǎng)功率不超過(guò)配變?nèi)萘?、各時(shí)段可中斷負(fù)荷的最大允許操作容量、運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)各可中斷負(fù)荷的累計(jì)最大允許運(yùn)行時(shí)間和防止負(fù)荷需求峰谷時(shí)段倒置的峰谷電價(jià);其中,基于配電網(wǎng)供給側(cè)與需求側(cè)功率平衡、配電網(wǎng)下網(wǎng)功率不超過(guò)配變?nèi)萘?、各時(shí)段可中斷負(fù)荷的最大允許操作容量、運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)各可中斷負(fù)荷的累計(jì)最大允許運(yùn)行時(shí)間和防止負(fù)荷需求峰谷時(shí)段倒置的峰谷電價(jià),根據(jù)步驟S23確定的目標(biāo)函數(shù),確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)最佳優(yōu)化方法的約束條件。該約束條件包括功率平衡約束、配變?nèi)萘考s束和中斷最大時(shí)長(zhǎng)約束,其中,功率平衡約束的約束式為:式中:Pp(t)表示時(shí)刻t的配電網(wǎng)下網(wǎng)功率,PPV,i(t)表示光伏發(fā)電i時(shí)段t并網(wǎng)功率預(yù)測(cè)值,Ii(t)表示負(fù)荷需求i可中斷部分在t時(shí)刻的操作狀態(tài),Di(t)表示用戶(hù)i在時(shí)段t的負(fù)荷需求,Qi表示負(fù)荷需求i的可中斷容量。配變?nèi)萘考s束的約束式為:Pp(t)≤PMAX;式中,PMAX表示配電網(wǎng)最大有功功率容量??芍袛嘭?fù)荷作為需求側(cè)負(fù)荷需求電價(jià)調(diào)控的輔助措施,中斷負(fù)荷控制容量須滿(mǎn)足供用間協(xié)議的可中斷負(fù)荷容量限定,考慮到簽訂協(xié)議可中斷負(fù)荷用戶(hù)的自身負(fù)荷需求,電網(wǎng)對(duì)可中斷負(fù)荷的操作還需要從時(shí)長(zhǎng)上加以限定,可中斷負(fù)荷操作的單次中斷最大時(shí)長(zhǎng)和運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)累計(jì)中斷最大時(shí)長(zhǎng)應(yīng)分別滿(mǎn)足相應(yīng)的約束條件,如下式所示:所述中斷最大時(shí)長(zhǎng)約束的約束式為:0≤Mf/Mg=MP(1+kf)/MP(1-kg)≤1;式中:NT表示運(yùn)營(yíng)周期,bi表示可中斷負(fù)荷i在運(yùn)營(yíng)周期NT內(nèi)的累計(jì)最大運(yùn)行時(shí)間,MP表示平時(shí)段電價(jià),kf、kg分別表示平時(shí)段電價(jià)的上浮和下浮比例,Mf、Mg分別表示峰時(shí)段電價(jià)和谷時(shí)段電價(jià)。S25、根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)和所述約束條件,建立峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型。以步驟S23的運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)最佳優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù)和步驟S24的約束條件,建立峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型。優(yōu)選地,在步驟S3中,根據(jù)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,利用機(jī)會(huì)約束理論,選擇相應(yīng)的置信水平參數(shù),將所述約束條件中的功率平衡約束轉(zhuǎn)換為確定性等式約束,具體包括如下內(nèi)容:根據(jù)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,利用所述機(jī)會(huì)約束理論的清晰等價(jià)類(lèi),選擇相應(yīng)的置信水平參數(shù),先將所述功率平衡約束轉(zhuǎn)換為不確定約束,再利用所述機(jī)會(huì)約束理論的清晰等價(jià)類(lèi)將所述不確定約束轉(zhuǎn)換為確定性等式約束;其中,針對(duì)所建立的基于模糊機(jī)會(huì)約束的峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,其求解的關(guān)鍵是機(jī)會(huì)約束的處理。為此,利用清晰等價(jià)類(lèi)進(jìn)行機(jī)會(huì)約束等價(jià)轉(zhuǎn)換,采用機(jī)會(huì)約束等式將優(yōu)化模型中功率平衡約束式轉(zhuǎn)換為不確定性約束,再將不確定性約束轉(zhuǎn)換為確定性約束。該不確定性約束為:式中:Cr{.}表示該約束條件滿(mǎn)足的可信度,α表示滿(mǎn)足功率平衡的置信水平參數(shù)的下限值;所述確定性等式約束為:式中,α表示滿(mǎn)足功率平衡的置信水平參數(shù)的下限值,取值≥0.5;PPV,i(t)表示光伏發(fā)電i時(shí)段t并網(wǎng)功率預(yù)測(cè)值;ωi3、ωi4分別表示光伏發(fā)電i模糊變量基于梯形隸屬度函數(shù)描述的參數(shù),0<ω≤1,可由光伏發(fā)電并網(wǎng)出力的歷史數(shù)據(jù)確定。優(yōu)選地,在步驟S4中,基于步驟S3的轉(zhuǎn)換結(jié)果,根據(jù)所述確定性等式約束,獲取所述目標(biāo)函數(shù)和所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,采用粒子群尋優(yōu)算法對(duì)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型進(jìn)行求解,得到最優(yōu)峰谷分時(shí)電價(jià)。其中,該粒子群尋優(yōu)算法的求解步驟為:S41、設(shè)置峰谷分時(shí)電價(jià)的運(yùn)營(yíng)范圍[Mmin,Mmax],以及平時(shí)段電價(jià)MP,可中斷負(fù)荷操作的補(bǔ)償電價(jià)MIL,需求側(cè)可中斷負(fù)荷的操作數(shù)量,運(yùn)營(yíng)周內(nèi)的最大運(yùn)行時(shí)間,配電網(wǎng)的配電容量,機(jī)會(huì)約束的置信水平α;S42、根據(jù)配電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線(xiàn),采用分時(shí)電價(jià)峰谷時(shí)段劃分方法確定峰谷分時(shí)電價(jià)的時(shí)段劃分集合F={fk,k=1,2,…n};S43、將所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型約束條件中的功率平衡條件,利用所述機(jī)會(huì)約束的清晰等價(jià)類(lèi)方法在既定置信水平下進(jìn)行確定性轉(zhuǎn)換;S44、根據(jù)峰谷分時(shí)電價(jià)范圍定義尋優(yōu)空間Sn;設(shè)向量xi為尋優(yōu)粒子,其分量xij(j=1,2)分別表示峰時(shí)段電價(jià)、谷時(shí)段電價(jià)基于平時(shí)段電價(jià)的有功增量,隨機(jī)生成尋優(yōu)空間Sn中m個(gè)粒子的初始分量xij(0)(i=1,…,m),基于需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型和光伏發(fā)電預(yù)測(cè)曲線(xiàn),利用粒子群尋優(yōu)算法求解峰谷時(shí)段劃分方案k的最優(yōu)峰谷分時(shí)電價(jià);S45、基于各負(fù)荷峰谷時(shí)段劃分方案k的適應(yīng)度值比較,確定最優(yōu)的峰谷分時(shí)電價(jià)。以基于配電網(wǎng)成本效益為目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)作為粒子群尋優(yōu)的適應(yīng)度函數(shù),以各點(diǎn)電價(jià)的峰谷電價(jià)作為尋優(yōu)粒子X(jué)q,粒子尋優(yōu)范圍滿(mǎn)足峰谷電價(jià)約定范圍,即Mmin≤Xq≤Mmax。第q次迭代的粒子位置和速度更新表達(dá)式如式下式所示。式中,Vq為粒子第q次迭代后的速度;Xq為第q次迭代后粒子位置;PB為粒子群個(gè)體最優(yōu)位置坐標(biāo);GB為粒子群全局最優(yōu)位置坐標(biāo);w為慣性權(quán)重;C1和C2分別為自我學(xué)習(xí)因子和社會(huì)學(xué)習(xí)因子;r1、r2分別為均勻分布在[0,1]上的隨機(jī)數(shù)。利用上述粒子群尋優(yōu)算法求解,即可得到峰谷時(shí)段劃分的最優(yōu)峰谷分時(shí)電價(jià)。由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于光伏并網(wǎng)不確定性的需求側(cè)分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法,包括以下步驟:獲取分布式能源并網(wǎng)后的日負(fù)荷數(shù)據(jù),得到負(fù)荷曲線(xiàn),根據(jù)模糊隸屬度函數(shù),確定負(fù)荷峰谷時(shí)段;基于用戶(hù)負(fù)荷需求,根據(jù)所述負(fù)荷峰谷時(shí)段,確定運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)的優(yōu)化方法的目標(biāo)函數(shù)和約束條件,根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)和所述約束條件,建立峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型;其中,所述約束條件包括功率平衡約束、配變?nèi)萘考s束和中斷最大時(shí)長(zhǎng)約束;根據(jù)所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,利用機(jī)會(huì)約束理論,選擇相應(yīng)的置信水平參數(shù),將所述約束條件中的功率平衡約束轉(zhuǎn)換為確定性等式約束;根據(jù)所述確定性等式約束,獲取所述目標(biāo)函數(shù)和所述峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型,采用粒子群尋優(yōu)算法對(duì)所述峰谷分時(shí)電價(jià)模型進(jìn)行求解,得到最優(yōu)峰谷分時(shí)電價(jià)。本發(fā)明提供的方法,通過(guò)日前峰谷分時(shí)電價(jià)的定價(jià),進(jìn)行峰谷分時(shí)電價(jià)的時(shí)段劃分,確定峰谷分時(shí)電價(jià)決策的優(yōu)化方法,利用配電網(wǎng)需求側(cè)價(jià)格型響應(yīng)負(fù)荷,通過(guò)峰谷分時(shí)電價(jià)的調(diào)節(jié),使負(fù)荷需求與分布式電源并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)配合,從而在實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)需求側(cè)負(fù)荷的削峰填谷調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上,充分消納分布式電源。因此,本發(fā)明提供的方法,不僅能夠使配電網(wǎng)利用峰谷分時(shí)電價(jià)和需求側(cè)負(fù)荷需求的電價(jià)響應(yīng)實(shí)現(xiàn)分布式電源的大規(guī)模并網(wǎng)的消納,而且能夠通過(guò)負(fù)荷需求的移峰填谷調(diào)節(jié),提高配電網(wǎng)配電容量的利用率,合理規(guī)劃配電網(wǎng)的建設(shè),同時(shí)該優(yōu)化方法利用機(jī)會(huì)約束理論克服了光伏發(fā)電并網(wǎng)預(yù)測(cè)不確定性對(duì)峰谷分時(shí)電價(jià)優(yōu)化方法準(zhǔn)確性的影響,減小了不確定性帶來(lái)的決策風(fēng)險(xiǎn),提高峰谷分時(shí)電價(jià)的定價(jià)合理性。下面結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。以某地區(qū)配電網(wǎng)的典型日負(fù)荷數(shù)據(jù)為例,根據(jù)該日的日負(fù)荷數(shù)據(jù)繪制負(fù)荷曲線(xiàn),負(fù)荷曲線(xiàn)P’L(t)(圖3中實(shí)線(xiàn)部分)和光伏發(fā)電有功輸出曲線(xiàn)PDER(t)(圖3中虛線(xiàn)部分)的示意圖如圖3所示,其中光伏單元的滲透率為25%,設(shè)定系統(tǒng)配電容量為100MW。假設(shè)有四位用戶(hù)與電網(wǎng)簽訂了負(fù)荷可中斷協(xié)議,分別記為用戶(hù)1-4,協(xié)議可中斷負(fù)荷總?cè)萘繛?MW,協(xié)議合同如表1所示。表1可中斷負(fù)荷協(xié)議合同根據(jù)粒子群尋優(yōu)算法,設(shè)定粒子群算法迭代次數(shù)為60,粒子種群個(gè)數(shù)20,粒子群適應(yīng)度函數(shù)參數(shù)設(shè)定:Lp,j=500,rp,j=80,xp,j=5%,單位配電容量成本的平均值為400美元/kW/年,換算一下可設(shè)定參數(shù)為0.7萬(wàn)元/MW/天,Pf為0.8元/度。需求響應(yīng)參數(shù)設(shè)定如下表1所示。表2負(fù)荷轉(zhuǎn)移率的參數(shù)擬合值類(lèi)型斜率k最大負(fù)荷轉(zhuǎn)移率死區(qū)閾值峰-谷0.5680.2410.126峰-平0.3080.1240.105平-谷0.6120.2190.131針對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,分析過(guò)程如下:為比較所提電價(jià)運(yùn)營(yíng)策略的有效性,選取如下兩種對(duì)比方案:方案1:無(wú)實(shí)時(shí)電價(jià)策略和可中斷負(fù)荷方案的配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式;方案2:有峰谷分時(shí)電價(jià)策略和可中斷負(fù)荷,并將分布式能源出力的可信度α設(shè)定為0.9,即為主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式。兩種方案的負(fù)荷曲線(xiàn)對(duì)比圖如圖4所示。依據(jù)所建立的峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型及其求解方法計(jì)算方案2的分時(shí)電價(jià)如下:峰電價(jià)時(shí)段:11:00-13:00,15:00-23:00;峰電價(jià):1.39元/度;平電價(jià)時(shí)段:7:00-11:00,13:00-15:00,23:00-24:00;平電價(jià)0.8元/度;谷電價(jià)時(shí)段:0:00-8:00,平電價(jià)為0.49元/度。分時(shí)電價(jià)方案下,結(jié)合表1所示可中斷負(fù)荷協(xié)議合同所得到負(fù)荷可中斷方案如表3所示。表3可中斷負(fù)荷方案統(tǒng)計(jì)各時(shí)段的用戶(hù)用電量,如圖5所示,得到方案1和方案2的各時(shí)段的用戶(hù)用電量,其中方案1按照方案2峰谷電價(jià)優(yōu)化結(jié)果劃分,則得到表4所示的配電網(wǎng)各時(shí)段的下網(wǎng)電量,而兩種方案配電網(wǎng)成本效益如表5所示。表4配電網(wǎng)各時(shí)段下網(wǎng)電量(單位/萬(wàn)度)方案峰時(shí)段平時(shí)段谷時(shí)段總用電量方案1100.471.3446.66218.4方案291.0470.0454.32215.4表5兩種方案的日成本效益對(duì)比(單位:萬(wàn)元)結(jié)果分析表明:(1)方案2優(yōu)化出了峰谷時(shí)段和峰谷電價(jià),并結(jié)合圖5中方案2的下網(wǎng)功率曲線(xiàn)與方案1相比分析:3時(shí)系統(tǒng)谷負(fù)荷從78.6MW上升到85.9MW;14時(shí)方案2較方案1明顯的消納了分布式能源;在22時(shí)的系統(tǒng)峰谷從105.5MW下降到99.7MW,降低了系統(tǒng)的下網(wǎng)配電容量;由此看出方案2中采用所提峰谷分時(shí)電價(jià)定價(jià)優(yōu)化模型在有效消納間歇式能源的同時(shí),能有效提高系統(tǒng)容量的利用率;(2)當(dāng)配電網(wǎng)供電供需較為緊張時(shí),配電網(wǎng)將采用可中斷負(fù)荷方案,分析表3可知,用戶(hù)4的可中斷次數(shù)最多,而用戶(hù)2的可中斷次數(shù)最小,結(jié)合表中用戶(hù)與配電網(wǎng)建立的可中斷合同協(xié)議可知,配電網(wǎng)將優(yōu)先考慮補(bǔ)償價(jià)格較低的可中斷負(fù)荷;(3)分析表5可知,方案2的日總成本效益比方案1多。具體分析可知方案2運(yùn)營(yíng)收益比方案1收益少,由于配電網(wǎng)實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)策略后,電力用戶(hù)結(jié)合自身電價(jià)調(diào)整自身用電行為以降低用電費(fèi)用,因此導(dǎo)致配電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)收益減少,同時(shí)雖然方案2存在可中斷負(fù)荷運(yùn)營(yíng)成本,由于方案2的負(fù)荷調(diào)峰作用,方案2的建設(shè)成本明顯低于方案1,因此分析結(jié)果表明方案2的綜合日效益由于方案1,效益增加了11.01%。由以上具體實(shí)施例可知,本發(fā)明提供的方法涉及用戶(hù)負(fù)荷對(duì)電價(jià)調(diào)節(jié)的響應(yīng)特性、分時(shí)電價(jià)的定價(jià)方法、配電網(wǎng)成本效益統(tǒng)計(jì)模型等,從實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)運(yùn)行和消納分布式能源等角度出發(fā),進(jìn)行配電網(wǎng)基于需求響應(yīng)的分時(shí)電價(jià)主動(dòng)運(yùn)營(yíng)策略研究,實(shí)施例研究驗(yàn)證了所提方法的可行性,結(jié)果表明配電網(wǎng)基于峰谷分時(shí)電價(jià)的需求側(cè)管理不僅可提高分布式電源消納能力,而且有利于改善配變?nèi)萘康睦眯?。本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里公開(kāi)的發(fā)明后,將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開(kāi)的本
技術(shù)領(lǐng)域:
中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的,本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3