(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111560442.8 (22)申请日 2021.12.20 (66)本国优先权数据 202111361681.0 2021.1 1.17 CN (71)申请人 国网福建省电力有限公司厦门供电 公司 地址 361004 福建省厦门市思明区湖滨南 路21号 申请人 国网福建省电力有限公司 　 积成电子股份有限公司 (72)发明人 高俊彦　王建功　陈郑平　高惠娟　 温兴玺　韩超　范海威　陈华毅　 吴炜　黄亦昕　吴旻昊　朱英刚　 蔡逸昊　(74)专利代理 机构 上海旭诚知识产权代理有限 公司 312 20 代理人 郑立 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/06(2006.01) H02J 3/14(2006.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧 资源优化调配方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于多微电网虚拟备用 模型的需求侧资源优化调配方法， 涉及 电力领 域， 首先考虑多微电网备用模型与需求响应的关 系， 对失信个体进行建模， 从而提出基于虚拟备 用的缺电调度合约， 建立虚拟备用模型； 然后融 合激励性需求响应和不确定性因素， 建立考虑理 性用户投切负荷和响应结果的新型需求响应模 型； 最后， 利用所述虚拟备用模型和所述需求响 应模型， 使缺电情况下的区域多微电网调度成本 达到最优化。 本研究将综合考虑用户侧的不确定 性， 同时独创性的缺点调度合约能够和传统需求 响应相结合， 相比于传统需求响应能造成微电网 运行的更 大效益。 权利要求书3页 说明书5页 附图1页 CN 114254824 A 2022.03.29 CN 114254824 A 1.一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧资源优化调配方法， 其特征在于， 首先考 虑多微电网备用模型与需求响应的关系， 对失信个体进行建模， 从而提出基于虚拟备用的 缺电调度合约， 建立虚拟备用模 型； 然后融合激励性需求响应和不确定性因素， 建立考虑理 性用户投切负荷和响应结果的新型需求响应模型； 最后， 利用所述虚拟备用模型和所述需 求响应模型， 使缺电情况 下的区域多微电网调度成本 达到最优化。 2.如权利要求1所述的一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧资源优化调配方法， 其特征在于， 所述合约可作为微电网需求响应的一部 分， 设每个所述微电网表 示一个“点”， 所述微电网之间的直接连接表示 “边”， 即集合E； 设V＝{V1， V2，…， Vv}为所述微电网集合， Vi (i＝1， 2，…， v)为第i个所述 微电网， v为所述 微电网总数量。 3.如权利要2所述的一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧资源优化调配方法， 其 特征在于， 当备用需求者(存在发电功率缺额)微电网Vi与备用提 供者微电网Vj相邻， 且两者 已经形成了缺电调度合约； Vi将在启动需求响应的同时向Vj申请使用虚拟备用， Vj将拿出自 身的一部分实际备用(储能)作为Vi的所述虚拟备用； Vi使用该所述虚拟备用的成本就是从 Vj购买备用服务的价格， 所述价格在所述合约中规定， 并且为购买备用容量的二次函数； 同 时， 由于Vj的储能被占用， 因此Vi还应承担Vj相应的风险成本， 所述风险成本曲线为二次函 数曲线。 4.如权利要3所述的一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧资源优化调配方法， 其 特征在于， 所述 合约还规定因违约造成的惩罚措施， 具体如下： 1)当Vi从Vj获取的所述虚拟备用不足以满足自身的需要， 或Vj因自身原因没有多余的 备用提供Vi， 这时Vj应承受所规定的惩罚成本， 所述惩罚成本由Vi从其他未形成合约的地方 (如大电网， 电价为rp)购买相同容量的电能所超出的成本确定； 此外为保证合约的吸引力， Vi的补偿应大于所述惩罚成本(可设为rp+εi， εi为超出的单位成本， 其单位与rp一致)， 以在 Vj违约时使Vi能够获取 更高的利 润， 增加吸引力； 2)有可能会出现Vj给予了Vi过多的备用的情况， 为了防止Vj通过贩卖备用容量赚取高 额利润从而不能保证自身稳定性， 所述合约应规定Vi仅需支付自身所缺容量对应的所述风 险成本给Vj。 5.如权利要4所述的一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧资源优化调配方法， 其 特征在于， 假设t(t∈[1,24])时刻Vi过载(功率缺额)的负荷量为Pi,t， 所述需求响应承担的 缺电值为PDR,i,t， 所述虚拟备用承担的缺电值为PVS,i,t， 传统需求响应在该过程中所弥补功 率占过载量的比例为σ(后文称为合约购电比例)， 合约规定的Vi从Vj购买备用的成本为 CVS,i.j,t， 则有： Pi,t＝PDR,i,t+PVS,i,t                                 (1) 其中PVS,i,j,t为t时刻Vi从Vj获取的虚拟备用； gj、 hj为Vj规定的购买备用的成本系数。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114254824 A 26.如权利要5所述的一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧资源优化调配方法， 其 特征在于， 考虑所述惩罚成本， 假设Vi在一天中的缺电期望值为 μi天， 则在1h 内没有足够备 用的概率为μi/24； 因此， 对备用提供者Vj， 在1h内惩罚成本Cpu,j,t的期望值(Vj在时刻t对Vi 的所述惩罚成本)为： 7.如权利要6所述的一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧资源优化调配方法， 其 特征在于， 考虑到所述备用提供者无法提供备用的时刻与所述备用需求者买备用的时刻相 同， 在所述虚拟 备用的所述合约下， Vi需要在购买电力的同时承担所述惩罚成本， 对于任意 k∈{1， 2， …， v}， 在一天中Vk的虚拟备用成本的期望值Cvsb,k为： Vk在一天中通过合约能够获得的利 润的期望值Uk(简称为合约利润)为： 其中， CDR,k,t为t时刻Vk的需求响应成本 。 8.如权利要7所述的一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧资源优化调配方法， 其 特征在于， 将用户削减负荷的能力视为虚拟正出力， 则同理可以将用户增加负荷的能力视 为虚拟负出力； 所述激励性需求响应是指通过系统管理员的激励政策， 用户响应并削减负 荷， 同时获得经济补偿； 所述微电网中负荷聚集商的售电收益包含削减负荷时电力公司对 用户进行的经济补偿， 同时也应考虑 由于负荷减少而造成的电费收入减少量； 所以IBDR ‑ VPP(激励型需求响应虚拟电厂)的成本为削减负荷前、 后的负荷聚集商收入变化 量。 9.如权利要8所述的一种基于多微电网虚拟备用模型的需求侧资源优化调配方法， 其 特征在于， 对Vi中的IBDR ‑VPP而言， 其响应的成本为： 其中， 和 分别为IBDR ‑VPP响应前、 后Vi中所述负荷聚集商在t时刻的收入， 两者 定义如下： 其中， 和 分别为Vi中的IBDR ‑VPP在t时刻的基线负荷以及需求响应之后Vi中 的IBDR‑VPP在t时刻的负荷； 为Vi中的IBDR ‑VPP在t时刻对用户支付的停电补偿成本， 设为过原点的二次函数， 当IBDR ‑VPP减少电量PDR,i,t后， 其值由式(12)得到； 其中， k1,i和k2,i为补偿系数； 联立式(9)—(12)， 当不 考虑不确定性时， Vi中所述负荷聚集商的响应成本为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114254824 A 3