基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法及装置

摘要

本发明实施例提供了一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法及装置，涉及电网定价的技术领域，具体包括如下步骤，获取贡献度指标并计每个贡献度指标的贡献度，获取贡献度指标包括响应时间以及响应功率；基于贡献度指标的贡献度利用灰色关联度算法获取综合贡献度；基于综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型以获取需求侧资源参与电力需求响应的响应价格，通过本发明提供的方法及装置可以缓解现有技术中需求响应在调控过程中存在响应电量收益结算与功率偏差考核不匹配等问题的技术问题，以形成稳定的负荷与电网协调互动能力，并根据综合响应贡献度确定电力需求响应的定价，探索建立需求响应价格机制。

说明书

技术领域

本发明涉及电网经济性研究的技术领域，尤其是涉及一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法。

背景技术

面对更加复杂多变的市场环境，电力市场的运营越来越强调供需互动，需求响应是激励需求侧资源参与电力市场的措施之一。需求侧资源具有多元化和高灵活性等特点，蕴藏了巨大的可调节资源。电力需求响应既能调节电网的峰谷波动曲线，保障电网安全运行，又能减少新能源弃电，促进电力的平稳高效消纳，此外还能为电力用户带来额外经济收益。然而需求响应在调控过程中仍然存在响应电量收益结算与功率偏差考核不匹配等问题，导致需求侧资源的实际利用受到市场、技术、收益等多方面约束，难以形成稳定的负荷与电网协调互动能力，在新型电力系统中难以发挥作用。因此，找到电力需求响应在调控过程中影响响应电量收益结算与功率偏差考核的响应指标，分别计算指标在需求响应中的贡献度和综合响应贡献度，并根据综合响应贡献度确定电力需求响应的定价，探索建立需求响应价格机制，是目前电力需求响应亟需解决的核心问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法，以缓解现有技术中需求响应在调控过程中存在响应电量收益结算与功率偏差考核不匹配等问题的技术问题，以形成稳定的负荷与电网协调互动能力，并根据综合响应贡献度确定电力需求响应的定价，探索建立需求响应价格机制。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法，具体包括如下步骤：

获取贡献度指标并计每个所述贡献度指标的贡献度，所述获取贡献度指标包括响应时间以及响应功率；

基于所述贡献度指标的贡献度利用灰色关联度算法获取综合贡献度；

基于所述综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型以获取需求侧资源参与电力需求响应的响应价格。

优选的，所述获取贡献度指标并计每个所述贡献度指标的贡献度的步骤包括：

获取响应时间贡献度以及获取响应功率贡献度；

所述获取响应时间贡献度的步骤包括判定阶段以及奖励/惩罚阶段：

判定需求响应的用户是否参与了有效响应；

若是，则进入奖励阶段并获取响应时间贡献度；

若否，则进入惩罚阶段。

优选的，所述获取贡献度指标并计每个所述贡献度指标的贡献度的步骤包括：

所述获取响应功率贡献度的步骤包括判定阶段以及奖励/惩罚阶段：

判定需求响应的用户偏差考核是否通过；

若考核通过，则进入奖励阶段并获取响应功率贡献度；

若考核未通过，则进入惩罚阶段。

优选的，所述判定需求响应的用户是否参与了有效响应的步骤包括：

判定用户参与需求响应的实际削峰时间段是否有效调峰响应时间段，以及用户参与需求响应的实际填谷时间段是否大于有效填谷响应时间段；

若所述用户参与需求响应的实际削峰时间段大于或等于有效调峰响应时间段。

或所述用户参与需求响应的实际填谷时间段大于或等于有效填谷响应时间段；

则判定需求响应的用户参与了有效响应；

若所述用户参与需求响应的实际削峰时间段小于有效调峰响应时间段，或所述用户参与需求响应的实际填谷时间段小于有效填谷响应时间段；

则判定需求响应的用户未参与有效响应。

优选的，奖励阶段并获取响应时间贡献度的方法包括：

采用如下公式获取响应时间贡献度：

α

β

α

β

t'

t'

t

t

t

t

采用如下公式获取参与所有的削峰响应和填谷响应带来的响应时间贡献度：

其中，

优选的，定需求响应的用户偏差考核是否通过的步骤包括：

若电网容量偏差未超过阈值，则判定需求响应的用户偏差考核通过；

若电网容量偏差超过阈值，则判定需求响应的用户偏差考核未通过。

优选的，下公式获取响应功率贡献度：

X

T

p

p

v

v

λ

λ

其中，λ

优选的，述贡献度指标的贡献度利用灰色关联度算法获取综合贡献度的步骤包括：

采用如下公式获取灰色关联度：

ρ—分辨系数。

采用如下公式获取用户i的综合贡献度λ

w

基于所述综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型。

优选的，综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型以获取需求侧资源参与电力需求响应的响应价格的步骤包括：

采用如下公式获取用户i获得的奖励金m

M—用户通过参与削峰填谷获得的总奖励金为M；

n

采用如下公式获取用户i获得的奖励均价：

Q—用户i参与的需求响应量；

采用如下公式获取参与需求响应的响应价格

P

另一方面，本发明提供了一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价装置，具体包括如下步骤：

获取模块：用于获取贡献度指标并计每个所述贡献度指标的贡献度，所述获取贡献度指标包括响应时间以及响应功率；

综合贡献度获取模块：用于基于所述贡献度指标的贡献度利用灰色关联度算法获取综合贡献度；

价格获取模块：用于基于所述综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型以获取需求侧资源参与电力需求响应的响应价格。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法及装置，具体包括如下步骤，获取贡献度指标并计每个贡献度指标的贡献度，获取贡献度指标包括响应时间以及响应功率；基于贡献度指标的贡献度利用灰色关联度算法获取综合贡献度；基于综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型以获取需求侧资源参与电力需求响应的响应价格，通过本发明提供的方法及装置可以缓解现有技术中需求响应在调控过程中存在响应电量收益结算与功率偏差考核不匹配等问题的技术问题，以形成稳定的负荷与电网协调互动能力，并根据综合响应贡献度确定电力需求响应的定价，探索建立需求响应价格机制。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法流程图；

图2为本发明实施例提供的第二种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法流程图；

图3为本发明实施例提供的第三种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，需求侧资源具有多元化和高灵活性等特点，蕴藏了巨大的可调节资源。电力需求响应既能调节电网的峰谷波动曲线，保障电网安全运行，又能减少新能源弃电，促进电力的平稳高效消纳，此外还能为电力用户带来额外经济收益。然而需求响应在调控过程中仍然存在响应电量收益结算与功率偏差考核不匹配等问题，导致需求侧资源的实际利用受到市场、技术、收益等多方面约束，难以形成稳定的负荷与电网协调互动能力，在新型电力系统中难以发挥作用，基于此，本发明实施例提供的一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法，可以缓解现有技术中需求响应在调控过程中存在响应电量收益结算与功率偏差考核不匹配等问题的技术问题，以形成稳定的负荷与电网协调互动能力，并根据综合响应贡献度确定电力需求响应的定价，探索建立需求响应价格机制。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法及装置进行详细介绍。

实施例一：

结合图1至图3，本发明实施例提供了一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价方法，具体包括如下步骤：

获取贡献度指标并计每个所述贡献度指标的贡献度，所述获取贡献度指标包括响应时间以及响应功率；

基于所述贡献度指标的贡献度利用灰色关联度算法获取综合贡献度；

基于所述综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型以获取需求侧资源参与电力需求响应的响应价格。

优选的，所述获取贡献度指标并计每个所述贡献度指标的贡献度的步骤包括：

获取响应时间贡献度以及获取响应功率贡献度；

所述获取响应时间贡献度的步骤包括判定阶段以及奖励/惩罚阶段：

判定需求响应的用户是否参与了有效响应；

若是，则进入奖励阶段并获取响应时间贡献度；

若否，则进入惩罚阶段。

优选的，所述获取贡献度指标并计每个所述贡献度指标的贡献度的步骤包括：

所述获取响应功率贡献度的步骤包括判定阶段以及奖励/惩罚阶段：

判定需求响应的用户偏差考核是否通过；

若考核通过，则进入奖励阶段并获取响应功率贡献度；

若考核未通过，则进入惩罚阶段。

优选的，所述判定需求响应的用户是否参与了有效响应的步骤包括：

判定用户参与需求响应的实际削峰时间段是否有效调峰响应时间段，以及用户参与需求响应的实际填谷时间段是否大于有效填谷响应时间段；

若所述用户参与需求响应的实际削峰时间段大于或等于有效调峰响应时间段。

或所述用户参与需求响应的实际填谷时间段大于或等于有效填谷响应时间段；

则判定需求响应的用户参与了有效响应；

若所述用户参与需求响应的实际削峰时间段小于有效调峰响应时间段，或所述用户参与需求响应的实际填谷时间段小于有效填谷响应时间段；

则判定需求响应的用户未参与有效响应。

优选的，奖励阶段并获取响应时间贡献度的方法包括：

采用如下公式获取响应时间贡献度：

α

β

α

β

t'

t'

t

t

t

t

进一步的，根据已开展电力需求响应的省份出台的响应量标准，实际参与削峰/填谷的响应量不得超过需求量的150％；

在本发明提供的实施例中，α

-0.5≤α

-0.5≤β

进一步的，可得到当前数值区间映射至目标区间的函数：

其中，y

由此，

将削峰响应时间匹配度α

采用如下公式获取参与所有的削峰响应和填谷响应带来的响应时间贡献度：

其中，

需要说明的是，在本发明提供的实施例中，(t

优选的，定需求响应的用户偏差考核是否通过的步骤包括：

若电网容量偏差未超过阈值，则判定需求响应的用户偏差考核通过；

若电网容量偏差超过阈值，则判定需求响应的用户偏差考核未通过。

进一步的，根据GB/T15945《电能质量电力系统频率允许偏差》标准中的规定，对于电网容量在300万千瓦以下者，偏差不超过±0.5Hz。而电网运行的安全频率在50Hz，因此偏差率为±1％。若-1％≤X

优选的，下公式获取响应功率贡献度：

X

T

p

p

v

v

根据《供电营业规则》第五十三条，在电力系统非正常状况下，供电频率允许偏差不应超过±1.0赫兹。为300万千瓦以下装机容量电网安全要求的2倍，因此取用户i相对于全体用户的平均偏差上下波动在平均偏差绝对值的2倍为正常偏差范围，超过这个范围即为失误。

因此s

-200％≤s

-200％≤l

进一步的，可得到当前数值区间映射至目标区间的函数：

其中，y

将削峰响应功率匹配度与填谷响应功率匹配度代入上式，可得：

λ

λ

其中，λ

在本发明提供的实施例中，以7天为一个结算周期。

进一步的，在本发明提供的实施例中，对于用户i，其惩罚金记为m

其中，

根据灰色关联度理论，第i个对象与正理想解关于第j个指标的灰色关联系数

在本应用中，k对应j，x

ρ—分辨系数；

采用如下公式获取用户i的综合贡献度λ

w

基于所述综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型。

优选的，综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型以获取需求侧资源参与电力需求响应的响应价格的步骤包括：

采用如下公式获取用户i获得的奖励金m

M—用户通过参与削峰填谷获得的总奖励金为M；

n

采用如下公式获取用户i获得的奖励均价：

Q—用户i参与的需求响应量；

采用如下公式获取参与需求响应的响应价格

P

实施例二：

本发明提供了一种基于综合响应贡献度的电力需求响应定价装置，具体包括如下步骤：

获取模块：用于获取贡献度指标并计每个所述贡献度指标的贡献度，所述获取贡献度指标包括响应时间以及响应功率；

综合贡献度获取模块：用于基于所述贡献度指标的贡献度利用灰色关联度算法获取综合贡献度；

价格获取模块：用于基于所述综合贡献度获取奖励金，并构建需求侧需求响应定价模型以获取需求侧资源参与电力需求响应的响应价格。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/ 或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。