分布式需求响应方法、装置、系统及介质

本发明涉及电力控制领域，具体地涉及一种分布式需求响应方法、装置、系统及介质。

背景技术：

1、需求响应系统是实现电力实时平衡、保障电网安全稳定经济运行的重要方法与技术，其主要通过价格与激励手段引导用户侧改变其用电特征，从而实现对需求侧负荷的调控。由于需求侧负荷资源呈现出分布式、多种类的特征，从而如何高效、安全地实施需求响应是需求侧面临的重要问题。而当前采用的需求响应主要是约定需求响应与实时需求响应，即分别对需求侧用户在日前、若干小时前和实时发出需求响应邀约，用户通过调节负荷水平完成响应并获取相应收益。

2、但是，对于需求侧小规模用户而说，其负荷体量与调节能力不足以作为独立主体参与需求响应，因此需要负荷集成商整合多个分布式用电主体，形成规模较大、统一的独立主体参与需求响应机制。而为了支撑分布式用电主体共同参与需求响应，需要安全、快速、协同的控制与优化技术，使得在保障用户体验与信息安全的前提下，达到最优的需求响应决策。但是，现有技术在分布式需求响应过程中，都不可避免地需要用户分享自身的负荷或偏好信息，造成潜在的信息泄露风险，这是阻碍需求响应发展的重要障碍之一。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种分布式需求响应方法、装置、系统及介质，用于至少部分地解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种分布式需求响应方法，应用于分布式用电主体端，且包括：响应于负荷集成商广播的初始的需求响应效果信息执行负荷扰动；接收负荷集成商广播的适应于所述负荷扰动的新的需求响应效果信息，并根据所述新的需求响应效果信息和所述初始的需求响应效果信息的变化来更新负荷调节策略；以及将适应于所更新的负荷调节策略的需求响应效果信息作为新的初始的需求响应效果信息，重复上述步骤，直到实时的需求响应效果信息的变化满足预设要求。

3、可选地，通过仅能由负荷集成商观测到的需求响应全局目标函数 φ( x)的函数值来描述所述需求响应效果信息。

4、可选地，所述更新负荷调节策略包括以成本最小化为目标，构建如下的优化模型：

5、

6、其中， f( x)表示成本最小化的总体目标函数， fi( xi)表示分布式用电主体 i的成本函数，且 fi( xi)的模型及参数仅由分布式用电主体掌握， x=( x1 ，x2 ，…，xi ，…，xn)表示 n个分布式用电主体的负荷调节决策变量， =[ li ，ui]表示相应分布式用电主体的负荷调节决策变量的取值范围， li和 ui是设定值。

7、可选地，针对所述优化模型，采用下式执行梯度下降：

8、

9、其中， k表示执行梯度下降的迭代次数， gi( x( k) ,ri( k))是分布式用电主体 i执行所述负荷扰动之后针对所述需求响应全局目标函数 φ( x)估计的偏导数， ri( k)表示执行所述负荷扰动时的扰动函数，是分布式用电主体 i自身的成本函数 fi( xi)的偏导数， ηi是梯度下降的步长。

10、可选地，所述扰动函数 ri( k)的值为使得下式成立的正数：

11、。

12、本发明实施例还提供一种分布式需求响应方法，应用于负荷集成商端，且包括：获取并向全部分布式用电主体广播初始的需求响应效果信息，并选择任意一个分布式用电主体来响应于该初始的需求响应效果信息执行负荷扰动；获取并向全部分布式用电主体广播适应于所述负荷扰动的新的需求响应效果信息，以使得执行所述负荷扰动的分布式用电主体根据所述新的需求响应效果信息和所述初始的需求响应效果信息的变化来更新负荷调节策略；以及将适应于所更新的负荷调节策略的需求响应效果信息作为新的初始的需求响应效果信息，重复上述步骤，直到针对每一分布式用电主体而变化的需求响应效果信息满足预设要求，以及直到全部分布式用户主体均被选择。

13、本发明实施例还提供一种分布式需求响应装置，应用于分布式用电主体端，包括：存储器，其存储有能够在处理器上运行的程序；以及所述处理器，其被配置为执行所述程序时实现上述应用于分布式用电主体端的所述的分布式需求响应方法。

14、本发明实施例还提供一种分布式需求响应装置，应用于负荷集成商端，包括：存储器，其存储有能够在处理器上运行的程序；以及所述处理器，其被配置为执行所述程序时实现上述应用于负荷集成商端的分布式需求响应方法。

15、本发明实施例还提供一种分布式需求响应系统，包括负荷集成商以及由该负荷集成商所管理的多个分布式用电主体，其中所述负荷集成商具有上述相应应用于负荷集成商端的分布式需求响应装置，以及每一分布式用电主体具有上述相应应用于分布式用电主体端的分布式需求响应装置。

16、本发明实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述任意的分布式需求响应方法。

17、通过上述技术方案，可基于负荷集成商与分布式用电主体的单向通讯来实现需求响应，其中负荷集成商只需要关注电网整体的需求响应效果变化，而分布式用电主体无需向外界（包括负荷集成商和其他分布式用电主体）分享其负荷与偏好的任何信息，有效保障了用户在参与最优需求响应的同时避免信息泄露。

18、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种分布式需求响应方法，其特征在于，应用于分布式用电主体端，且包括：

2.根据权利要求1所述的分布式需求响应方法，其特征在于，通过仅能由负荷集成商观测到的需求响应全局目标函数φ(x)的函数值来描述需求响应效果信息。

3.根据权利要求2所述的分布式需求响应方法，其特征在于，更新负荷调节策略包括：

4.根据权利要求3所述的分布式需求响应方法，其特征在于，针对所述优化模型，采用下式执行梯度下降：

5.根据权利要求4所述的分布式需求响应方法，其特征在于，扰动函数ri(k)的值为使得下式成立的正数：

6.一种分布式需求响应方法，其特征在于，应用于负荷集成商端，且包括：

7.一种分布式需求响应装置，其特征在于，应用于分布式用电主体端，包括：

8.一种分布式需求响应装置，其特征在于，应用于负荷集成商端，包括：

9.一种分布式需求响应系统，其特征在于，包括负荷集成商以及由该负荷集成商所管理的多个分布式用电主体，其中所述负荷集成商具有权利要求8所述的分布式需求响应装置，以及每一分布式用电主体具有权利要求7所述的分布式需求响应装置。

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1-6中任意一项所述的分布式需求响应方法。

技术总结
本发明实施例提供一种分布式需求响应方法、装置、系统及介质，属于电力控制领域。所述分布式需求响应方法应用于分布式用电主体端，且包括：响应于负荷集成商广播的初始的需求响应效果信息执行负荷扰动；接收负荷集成商广播的适应于所述负荷扰动的新的需求响应效果信息，并根据所述新的需求响应效果信息和所述初始的需求响应效果信息的变化来更新负荷调节策略；以及重复上述步骤，直到实时的需求响应效果信息的变化满足预设要求。通过本发明实施例，分布式用电主体无需向外界分享其负荷与偏好的任何信息，有效保障了用户在参与最优需求响应的同时避免了信息泄露。

技术研发人员：金瑞杨,唐聿劼,宋洁,周宇珂
受保护的技术使用者：北京大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14