[发明专利]一种智能电网中基于同伴效应的需求响应方法

说明书

本发明公开了一种智能电网中基于同伴效应的需求响应方法，主要用于优化智能电网中需求响应方法的性能。本发明考虑了智能电网中用户间存在的同伴效应对用户最终用电消费决策的影响，分析用户间关系网络模型并构造为关系矩阵，收集住宅用户的历史用电信息以获取用户用电偏好需求，每个时间片内供电公司与用户之间的互动都被构建为一个两阶段的Stackelberg博弈模型，提出了一种随时间变化的基于同伴效应的需求响应方案，通过迭代算法得出随时间变化的电价和最优用电调度策略，降低电网的峰均比和总负载，降低发电成本支出，实现节能减排和综合效益的提升。

技术领域

本发明属于智能电网技术领域，具体涉及一种智能电网中基于同伴效应的需求响应方法。

背景技术

智能电网是目前常见的电力基础设施，它利用智能控制器、先进的数据管理软件、电力公司和消费者之间的双向通信等新技术帮助决策，提供高效、可靠和成本节约的发电和配电。需求响应作为智能电网的重要技术之一，可以对用户的能源消费进行重新规划，能够通过减少能耗或将负荷从高峰时段转移到非高峰时段来降低峰值负荷和平滑负荷分布。

在需求响应模式下，作为需求方的消费者会根据价格信号或供给方的激励政策，有意识地调整自己的消费策略。动态定价机制被认为是最受欢迎的解决方案之一并且已有广泛研究。在动态定价方案中，如果给予适当的价格激励，电力用户可以根据电力公司发出的信号减少用电量，或将一些需要大量电力的可调度负载任务转移到非高峰时段。因此，通过实施合理设计的定价方案，电力系统可以平滑负荷分布，实现较低的峰均比。

同伴效应在一些经济学著作中也称为社会资本，邻里效应或对等群体效应。它指这样的现象：一个人的行为不仅会受自身经济利益的激励，如价格和收入，而且也会受周围处于相同地位的人的影响。同伴效应也可以表述为，当同等地位的个体在各种社会关系中相互作用时，一个个体的行为结果受同一群体中其他个体的行为结果的影响。心理学家、政治学家以及行为经济学家已经对同伴效应做了大量研究，并尝试利用它来实现对各自研究领域内容的进一步优化。在教育学中，心理学家肯定同伴效应对相同学力水平学生的影响是正面、积极的，指出将学生按照学力水平编成不同班级，分别实施教学时，这种效果尤为明显。经济学家则指出，已有的理论研究表明，人们做出是否购买某项金融资产的决策的时候，确实会受到周围人的决策的影响。而现有智能电网中对需求响应的研究还未考虑过智能电网中用户间存在的同伴效应对电力负载消耗的影响。

本发明考虑了智能电网中同伴效应的影响，对需求响应方法进一步改进，提出了一种智能电网中基于同伴效应的需求响应方法。

发明内容

发明目的：为了降低电网的峰均比和总负载，降低发电成本支出，实现节能减排和综合效益的提升，本发明提供一种智能电网中基于同伴效应的需求响应方法。

技术方案：一种智能电网中基于同伴效应的需求响应方法，包括如下步骤：

(1)构建社区关系网络模型，包括社区住宅用户之间社交关系的网络拓扑结构；

(2)根据社区关系网络拓扑结构构造关系矩阵并单位化；

(3)收集住宅用户的历史用电数据；

(4)通过收集的住宅用户的历史用电数据获取用户的用电偏好参数；

(5)确定用户用电消费效用函数及各项比例参数；

(6)构建博弈问题并使用迭代法求解博弈问题最优解；

(7)依据最优解进行电力分配调度。

进一步的，步骤(1)社区关系网络模型中的网络拓扑结构中每两个用户之间通过双向连接的通信线路交换信息，网络拓扑结构类型包括全连通型、星型以及环型等。