一种电力系统AHP模型下的削减量分配方法

摘要

本发明公开了一种电力系统AHP模型下的削减量分配方法。本发明涉及一种电力系统电网侧削减量指标分配方法，实现需求响应中的电网侧及配电站之间如何实现削减量指标的分配，并支持指标实时更新。本发明实施例包括：电力系统削减量指标分配策略方法。所述的配置方法特征是基于层次分析法(AHP)模型，根据模型中所设定的用户类型及用户负荷类型等因子，区分多目标配电站之间的削减分配重要程度，并由给出不同的配电站权重，分配削减量指标，将所划分的指标下放至不同的配电站。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统中的削减量分配方法，具体涉及一种电力系统AHP模型下的削减量分配方法。

背景技术

随着智能电网需求响应DR技术的发展，实现配电站及用户之间削减分配是需求响应的关键之一。合理的根据用户及配电站之间的负荷特性，通过特定手段实现部分负荷转移及负荷削减是电网用电高峰时错峰调度及削峰填谷的后续需求响应技术必要研究点。削减指标分配策略研究在日常电网调度生产及安全稳定中起着重要的作用。

先阶段出于引入需求响应技术的时间较短，削减指标分配及需求响应相关领域研究较少，国内所开展的实际削减指标分配运用较少。传统的电网削减指标分配大多根据实际配电站下的用户可削减容量盲目的下放指标，未有真正的科学的配置，通常造成电网侧及用户侧无法完成削减任务，造成没必要的浪费，更多的是对电网的稳定性造成了一定程度上的冲击。

因此，为解决电力系统削减指标分配策略问题，同时使电网侧的配电站配置削减合理化，亟需对现有的削减分配策略进行研究和改善。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种电力系统AHP模型下的削减量分配方法，能够确定削减指标的分配，通过层次分析法定量决定配电站的削减分配值，保障电网调度用户实施的稳定和高效。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种电力系统AHP模型下的削减量分配方法，其改进之处在于，所述方法包括：

步骤S110：判断是否进行削减量指标分配；

步骤S111：判断当前收集的信息(收集的信息包括负荷率、配电站基础容量、基础负荷、可转移负荷因子)与之前的信息差值是否超过电力系统所设置的阈值，如果超过重新建立一个新的预测模型(预测模型指的是上一次的AHP分配模型)；否则抛弃当前收集的信息，并采用之前所建立的预测模型；

步骤S112：确认接收削减指标分配时，进入一次分配；

步骤S113：在一次分配结束后，将处理过的所有削减量传至二次分配模块；

步骤S114：进入二次分配模块后，对不符合要求的削减指标再次分配，自适应调节迭代，最后确定每个用户的实际分配削减量。

进一步地，所述AHP模型采用三级AHP模型架构，包括：一级：相关用户意见、电力系统决策者意见和电力公司决策意见；二级：配电站负载条件、负荷分类和用户类型因子；三级：配电站负荷率、配电站容量、可转移负荷率、可中断负荷率和基础负荷率。

进一步地，所述步骤S110中，在规定的时间段内更新用户用电负荷信息，其次根据用户用电负荷信息更新配电站配送的削减量分配因子信息，再次对用户用电负荷进行分类，进入等待状态判断是否进行削减量指标分配，只有在接收到电网对下属配电站发送削减任务信息时，才转入任务分配状态；所述削减量分配因子信息包括用户类型因子及用户用电负荷类型因子；配电站可中断负荷率、配电站容量和用户负荷容量的公式如下：

配电站容量＝Σ用户负荷容量 配电站下级包含多个用户；

用户负荷容量＝用户基础负荷+用户可中断负荷+可转移负荷。

进一步地，将用户用电负荷分为可转移负荷、可中断负荷和基础负荷；上式的用户负荷容量为用户用电负荷总容量，可中断负荷是在配电站下级的用户在执行本次削减任务时，在该时刻实际执行的最大削减负荷容量，用户基础负荷是用户在执行削减任务时用以维持正常运行的负荷，同时用户负荷容量包括可转移负荷，可转移负荷定义为在执行本次削减任务时无法即刻执行，但转移至其他时间段执行的负荷。

进一步地，所述步骤S112中，一次分配的削减指标分配过程采用AHP模型分配，包括：

步骤S1121：一次分配模块接收到削减请求后，判断请求的削减量是否大于等于可转移负荷与可中断负荷之和；若是，保存当前削减值，否则，进行步骤S1122；

步骤S1122：判断请求的削减量是否有小于可转移负荷的情况，若小于，进入二次分配，再次调整实际削减量分配；否则，将削减量设定为可转移负荷并进入二次分配。

进一步地，所述步骤S113包括：二次分配模块接收一次分配后削减指标的削减请求，判断请求的削减量是否大于可转移负荷与可中断负荷之和；若是，进行步骤S114；否则，结束二次分配。

本发明提供的技术方案具有的优异效果是：

本发明提供的电力系统AHP模型下的削减量分配方法，通过层次分析法实现了配电站之间削减量配置，可以通过本发明进行削减量分配，定量决定配电站的削减分配值，配电站之间的削减量指标分配可靠性更高，同时分配方式更加灵活方便，在使用该分配方式时更加便利，同时辅助电网稳定运行，保障电网调度用户实施的稳定和高效。

附图说明

图1是本发明提供的整体削减量分配流程图；

图2是本发明提供的一次削减指标分配流程图；

图3是本发明提供的二次削减指标分配流程图

图4是本发明提供的三等级AHP模型架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

本发明提供的电力系统AHP模型下的削减量分配方法，其流程图如图1所示，包括下述步骤：

步骤S110：进入规定时间段内时更新用户信息，更新配电站配送削减量信息因子，更新负载信息，进入等待状态确定是否进行削减指标分配。

步骤S111：判断当前的收集的信息与之前的信息差值是否超过系统所设置的阈值，如果超过可重新建立一个新的预测模型，否则将抛弃当前收集的信息，并采用之前所建立的预测模型。

步骤S112：确认接收削减指标分配时，进入一次分配，分配过程将采用AHP模型分配。

步骤S113：在一次分配结束后，将处理过的所有削减量传至二次分配模块。

步骤S114：进入二次分配模块后，再次对不符合要求的削减指标再次分配，自适应调节迭代，最后确定每个用户的实际分配削减量。

图1是DR削减量分配流程图。图1说明了电力系统侧的削减量分配流程具体为先是在规定的时间段内更新关于用户用电负载的信息，其次根据用户的信息更新配电站相关削减量分配因子信息，然后再次对用户负载进行分类，最后确定是否进行削减量指标分配，有则进入一二次分配。

本发明将采用基于AHP模型的需求响应DR算法解决实际配电变电站DS之间的削减量分配问题。其中AHP模型将设定为三个等级，具体如图4所示，该等级可为每一个DS划分削减量指标分配的优先级，并且根据该优先级的大小排序，决定实际每个用户的削减量分配大小。

第一等级标准。该等级标准主要涉及了3个不同的意见模块，代表着这些不同的领模块的观点权重。这三类模块具体有以下：相关用户意见、电力系统决策者意见、电力公司决策意见。通过AHP所规定，以及各类专家给出的意见重要性，可通过AHP模型所规定的设计准则为这三类模块设定相对重要性的标准，用以判断这三者之间两两对比的重要性。而这样判断方式所产生的结果往往是不会有太大的偏差。配电站可中断负荷率、配电站容量和用户负荷容量的公式如下：

配电站容量＝Σ用户负荷容量 配电站下级包含多个用户；

用户负荷容量＝用户基础负荷+用户可中断负荷+可转移负荷。

第二等级标准。该等级标准主要涉及了每个配电站配电因素，其中包括了配电站负载条件、负荷分类以及用户类型因子(CTF)等因素。

第三等级标准。该标准类型主要内容是对上述的第二个等级指标具体化，如：

电力系统配电站削减量指标分配方法，其特征在于电力系统削减量在配电站之间分配策略主要通过AHP模型决定不同的配电站DS之间的权重，在通过AHP模型建模之后，考虑不同的参量分析DS之间削减量分配比重大小。

图2是一次削减指标分配流程图。在图2中可看到存在削减量要求时，会采用AHP模型确定削减量指标分配，当分配后的削减量中存在大于实际用户的可转移负荷及可中断负荷的情况时将会保持当前的削减值要求并送至用户，否则将会进入二次分配，再次调整实际削减量分配。

图3是二次削减指标分配流程图。在图3中可看到上一级大于实际转移负荷和可中断负荷的削减指标分配结果会再次比对结果中是否有小于可转移负荷的情况，如果小于将再次对该类分配，否则将再次进入二次分配，如果大于可将此时的削减量设为可转移负荷并进入二次负荷。

图4是三级AHP模型架构：采用三级结构模式，具体参数因子设定如下。一级：相关用户意见、电力系统决策者意见、电力公司决策意见；二级：配电站负载条件、负荷分类、用户类型因子；三级：配电站负荷率、配电站容量、可转移负荷率、可中断负荷率、基础负荷率。

实施例

实际AHP计算模型最终结果：

图4中可知，AHP模型中同一层次模块两两比对可得出归一化的权重矩阵S，同时上述的三级模型结构中的因子也可构成矩阵K。S和K相乘得到的矩阵特征值将为用户最终削减分配的重要程度划分依据。具体AHP建模示例如下：

(1)以错峰调度削减指标分配情况下为背景，由层次分析法1～9比例标度表1两两比对，分别对3个级别结构的重要性进行定量划分。

表1传统AHP模型的评价表

重要性程度同等重要稍微重要明显重要强烈重要极端重要1～913579

第一级评价体系：

A1 A2 A3

第二级评价体系

B1 B2 B3

第三即评价体系

C1 C2

C3 C4 C5

如上实例评价体系，每级评价体系，代表的是不同模块之间两两重要程度比较，如矩阵A中A1与A1属于同一等级重要程度，对应行列值为1；A1与A2相比，A2相对A1模块稍微重要，对应权重值为3。

由以上的相关矩阵可运用根植求解归一化的特征值，分别得到每一级的评价权重一维矩阵，如矩阵A可以得到一个1*3的权重HA矩阵，该矩阵中的特征值分别对应A1、A2、A3的权重，同理矩阵B也也可以分别得到B1、B2、B3的权重。对应的由图4结构图最后可以自上而下得到第三级的所有模块权重，且求得的权重将构成新的一个1*5矩阵S，5对应代表着第三级模块中所考虑入5个因子：配电站负荷率、配电站容量、可转移负荷率、可中断负荷率、基础负荷率。

HA＝(A1 A2 A3)^T＝(0.6433，0.2829，0.0738)^T

最后可得出最后的所有权重表格。

表2权重表

C1 C2 C3 C4 C5

S＝[0.5659 0.1896 0.0810 0.0987 0.0175]

此时再根据实际配电站中以上5个因子实际情况重新构建相关矩阵W，该矩阵为5*n型，n代表的是配电站个数，具体矩阵形式如下：

(2)结合规定的矩阵S和实际该因子分布相关矩阵W，两者相乘S*W得到1*n的矩阵可得到最后每个配电站削减指标分配权重。

C1 C2 C3 C4 C5

K＝S*W＝[0.6268 0.1971 0.1416 0.2866 0.2147]

本方案提出了一种电力系统配电站削减指标分配方法，能够确定削减指标的分配，通过层次分析法定量决定配电站的削减分配值，保障电网调度用户实施的稳定和高效。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。