[发明专利]一种计及自动需求响应的建筑型微电网光伏利用率提高方法

说明书

一种计及自动需求响应的建筑型微电网光伏利用率提高方法，包括以下步骤：对一天的时间进行离散化处理，均分为多个时段；构建建筑微电网结构模型及其调度模型；基于虚拟成本和虚拟实时价格机制，为博弈参与者制定非合作ADR博弈框架；各博弈参与者独立制定策略并进行交互博弈，求解各自的成本最小化优化策略，从而达到所有参与者最优的目标状态；最后利用非合作博弈机制模拟电力交易过程，以博弈方法实现对MIP集中式策略的改进，证明了所提方法的有效性。本发明建立了一个应用于建筑型微电网系统的非合作ADR博弈框架，旨在提高光伏发电的利用率以达到自主供需平衡的状态，并同时降低MG系统的总成本。

技术领域

本发明涉及一种计及自动需求响应的建筑型微电网光伏利用率提高方法。

背景技术

由于当前一次能源日益枯竭、环境问题日益严峻，而能源需求却持续增长，以光伏能源(PV)为代表的可再生能源的战略地位不断提升。但是，可再生能源来源(RES)的随机性以及微电网(MG)需求侧的能源消耗一定程度上成为其利用率的制约因素之一。

需求响应(DR)指用户对于电价变化或不同激励做出的能量使用策略的调整，被认为是最有效的解决方案，可以提高需求响应资源(DRR)的效率以平衡供需，并实现智能电网中的成本降低和负荷特性优化。随着能源互联网和电力市场的快速发展，自动需求响应(ADR)可以动态地调整负荷需求，以响应变化的电价或奖励金，这代表了需求响应的最新实现。

MG的基本职责是以优化调度方式维持供需平衡，而ADR的主要目标是减少高峰负荷和平衡供需两侧。为了实现带有RES的家庭或商业建筑MG系统的供需之间的自我平衡，一种有效的ADR方法是非常必要的，包括集中式和分散式两种方法。在集中式方法中，需要收集来自用户的所有信息，包括私人数据，以获得针对大规模用户的最佳调度计划。由于隐私暴露，交换数据流量以及解析难度，这将出现难以实际应用的问题。而在分散式方法中，解决方案之一是采用多智能体系统(MAS)在MG中建立能源市场，提供激励机制，以促进DRR和分布式发电机的管理。以分散方式研究ADR方法的一种分析工具是博弈论，在智能电网视觉中，它已应用于DRR的调度，能源管理和MG之间的能源交易，可对上述集中式方法进行改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明面向包括建筑物负载、储能蓄电池(BatteryEnergy Storage，BES)和多个插入式电动汽车(Plug-in Electric Vehicle，PEV)的商业建筑构成的微电网系统，提出了一种计及自动需求响应的建筑型微电网光伏利用率提高方法。通过构建建筑型微电网结构模型并制定博弈参与者的非合作ADR博弈框架，以博弈方法实现对MIP集中式策略的改进，特别考虑高渗透率PV的情况，着重于定量分析DRR对储能型蓄电池系统(Battery Energy Storage System，BESS)的影响分配，旨在提高光伏发电的利用率以达到自主供需平衡的状态，并同时降低MG系统的总成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案包括以下步骤：

一种计及自动需求响应的建筑型微电网光伏利用率提高方法，该方法包括以下步骤：

S1：将一天离散的分为K个等长的周期,时间间隔为Δt，并用k表示任意时段，κ＝{1,2,…,K}表示操作周期的集合，将N⁺表示为PEV和BESS的集合,N⁺＝{1,2,…,N}；

S2：构建建筑型微电网结构模型，包括供应侧，能量服务平台ESP和需求侧，在此基础上建立一个基于混合整数规划MIP的集中式调度模型，并确定该调度模型中的约束条件；

S3：基于虚拟成本和虚拟实时价格vRTP机制，为博弈参与者制定非合作ADR博弈框架，以实现优化目标；

S4：在博弈设定的策略空间中，各博弈参与者根据初始状态和消费需求，考虑设备运行约束和系统约束，独立进行优化决策求解各自的成本最小化优化策略；