[发明专利]适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法

说明书

一种适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，该智能电网至少包括发电单元、存储单元和柔性用户单元，该方法包括：对发电单元的发电量和柔性用户单元的用电需求进行分布式协调更新，在更新过程中以分布式的方式获得所需的全局数据信息，并基于该所得全局数据信息以分布式的方式计算出电网电价，其中该全局数据信息至少包括所有发电单元的发电成本系数、所有存储单元的存储成本系数及所有柔性用户单元的效用系数；以及基于该电网电价对发电量和用电需求进行协调。本发明提出的方法，利用所得电价对发电量和用电需求进行协调，在满足系统和个体约束条件，保证电网的社会效益最大化的同时还保护了用户的个人隐私。

技术领域

本发明涉及智能电网分布式能源管理领域，尤其是一种适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法。

背景技术

多智能体系统是由多个自主且相互作用的实体组成的集合，其目的是将规模较大且复杂的系统分解成规模较小、彼此能够相互通信和协调，且易于管理的多个系统。由于其具有自主性、协调性、分布性及自组织能力、学习和推理能力等优势，在解决实际应用问题时，能够支持分布式应用和实现，且具有很强的鲁棒性、可靠性和较高的问题求解效率。目前多智能体系统广泛应用于智能机器人、智能交通、智能电网等领域。分布式一致性算法是多智能体系统中应用极为广泛且有效的算法之一，它依赖于多个智能体之间的局部信息交流，从而使得网络中单个智能体的某些量趋于一致，最终实现整个系统的全局目标，如传感器网络估计、机器人的群集、蜂拥、电网的电价平衡等。

智能电网中已有的协调算法主要是集中式的，要求所有发电单元和用户将自己的发电量和用电请求信息发送给一个聚合器，再由该聚合器对信息进行集中协调和处理。这种集中式协调算法在很大程度上增加了计算和通信负担，且需要很大的存储容量来存储所有收集到的数据信息。由于现有的协调算法主要是根据供需两端的电力不平衡来对发电单元的发电量和柔性用户的用电需求进行协调，因此需要一个强有力的中央处理器与所有参与单元进行信息的传递和交流，并对收集到的数据信息进行集中协调和处理，这在很大程度上增加了计算和通信的时间和成本。此外，如果电网中的某个发电单元或用户单元发生故障，整个系统都会受到该单点故障的影响，且中央处理器需要重新进行数据的处理和计算。因此，不利于系统的可扩展性。除此之外现有的协调算法存在一系列安全和隐私问题，如外界错误数据注入和自身数据欺骗等网络攻击以及个人用电习惯等用户隐私泄露等问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，以解决集中式协调算法带来的缺陷和网络安全问题的发生，保护用户的个人隐私，利用所得电价对发电量和用电需求进行协调，从而在满足系统和个体约束条件的同时，保证电网的社会效益最大化。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种适用于智能电网经济调度与需求响应的分布式协调方法，该智能电网至少包括发电单元、存储单元和柔性用户单元，该方法包括：对发电单元的发电量和柔性用户单元的用电需求进行分布式协调更新，在更新过程中以分布式的方式获得所需的全局数据信息，并基于该所得全局数据信息以分布式的方式计算出电网电价，其中该全局数据信息至少包括所有发电单元的发电成本系数、所有存储单元的存储成本系数及所有用户单元的效用系数；以及基于该电网电价对发电量和用电需求进行协调。

上述方案中，对发电单元的发电量和柔性用户单元的用电需求进行分布式协调更新，包括：

初始化分布式协调方法的参数；

智能电网的各个单元进行迭代运算，计算出电网电价。

初始化分布式协调方法的参数，包括：