一种微电网低碳经济需求响应策略生成方法及相关装置与流程

本技术涉及电网调度，尤其涉及一种微电网低碳经济需求响应策略生成方法及相关装置。

背景技术：

1、传统发电节点如何根据碳排放配额调整发电功率，用户如何根据现有的碳排放税收政策调整用电行为，成为微电网能源管理的重要问题。考虑到微电网中节点位置的分散性，用户节点的自治性，现有的集中式控制方案不再适合微电网需求响应策略设计。

2、在现有技术中，等权重分配/无权重分配的多目标优化方案忽视节点的智能性，一般会先给定确定性的权重系数，而不考虑最优解的选择问题。集中式优化调度方案由于中心节点需要收集系统中所有节点的功率信息，存在一定的隐私泄露的风险。对于基于分布式光滑优化算法的调度方案，算法设计中成本函数光滑的假设具有较大的应用局限性，例如目前碳排放税收往往采用阶梯收费，这就会导致成本函数的非光滑性。

技术实现思路

1、本技术提供了一种微电网低碳经济需求响应策略生成方法及相关装置，用于解决现有技术依赖确定性权重或者集中获取节点信息的做法会导致调度结果缺乏可靠性，而依赖成本函数光滑假设的方法则存在应用局限性的技术问题。

2、有鉴于此，本技术第一方面提供了一种微电网低碳经济需求响应策略生成方法，包括：

3、获取微电网系统在调度周期内的发电功率预测值和负荷消耗预测值；

4、对所述微电网系统中的发电节点和可调负荷节点进行成本分析，并构建多目标优化模型，所述多目标优化模型包括经济成本最小化模型、碳排放成本最小化模型和功率平衡约束；

5、采用预设权重分配机制为所述多目标优化模型配置最优经济成本系数和最优碳排放成本系数，所述预设权重分配机制基于遗忘学习方法生成；

6、基于所述最优经济成本系数和所述最优碳排放成本系数对所述多目标优化模型进行分布式优化求解，得到需求响应决策方案。

7、优选地，所述对所述微电网系统中的发电节点和可调负荷节点进行成本分析，并构建多目标优化模型，包括：

8、为所述微电网系统中的发电节点构建经济成本二次凸函数；

9、基于二氧化碳排放量构建所述发电节点的碳交易成本函数；

10、为所述微电网系统中的可调负荷节点构建收益二次凹函数；

11、根据阶梯计价收税策略为用户侧构建碳排放成本函数；

12、依据所述经济成本二次凸函数、所述碳交易成本函数、所述收益二次凹函数和所述碳排放成本函数构建初始多目标模型；

13、为所述初始多目标模型配置功率平衡约束，生成多目标优化模型。

14、优选地，所述采用预设权重分配机制为所述多目标优化模型配置最优经济成本系数和最优碳排放成本系数，所述预设权重分配机制基于遗忘学习方法生成，包括：

15、基于遗忘学习方法和节点输出功率预测值生成权重分配机制，得到预设权重分配机制；

16、采用所述预设权重分配机制为所述多目标优化模型中的经济成本和碳排放成本分配权重，得到最优经济成本系数和最优碳排放成本系数。

17、优选地，所述基于所述最优经济成本系数和所述最优碳排放成本系数对所述多目标优化模型进行分布式优化求解，得到需求响应决策方案，包括：

18、依据所述最优经济成本系数和所述最优碳排放成本系数构建所述多目标优化模型的目标函数；

19、基于所述目标函数将所述多目标优化模型转换为分布式求解函数；

20、根据预设收敛条件和所述功率平衡约束求解所述分布式求解函数，得到需求响应决策方案。

21、本技术第二方面提供了一种微电网低碳经济需求响应策略生成装置，包括：

22、参数预测单元，用于获取微电网系统在调度周期内的发电功率预测值和负荷消耗预测值；

23、优化建模单元，用于对所述微电网系统中的发电节点和可调负荷节点进行成本分析，并构建多目标优化模型，所述多目标优化模型包括经济成本最小化模型、碳排放成本最小化模型和功率平衡约束；

24、系数配置单元，用于采用预设权重分配机制为所述多目标优化模型配置最优经济成本系数和最优碳排放成本系数，所述预设权重分配机制基于遗忘学习方法生成；

25、模型求解单元，用于基于所述最优经济成本系数和所述最优碳排放成本系数对所述多目标优化模型进行分布式优化求解，得到需求响应决策方案。

26、优选地，所述优化建模单元，具体用于：

27、为所述微电网系统中的发电节点构建经济成本二次凸函数；

28、基于二氧化碳排放量构建所述发电节点的碳交易成本函数；

29、为所述微电网系统中的可调负荷节点构建收益二次凹函数；

30、根据阶梯计价收税策略为用户侧构建碳排放成本函数；

31、依据所述经济成本二次凸函数、所述碳交易成本函数、所述收益二次凹函数和所述碳排放成本函数构建初始多目标模型；

32、为所述初始多目标模型配置功率平衡约束，生成多目标优化模型。

33、优选地，所述系数配置单元，具体用于：

34、基于遗忘学习方法和节点输出功率预测值生成权重分配机制，得到预设权重分配机制；

35、采用所述预设权重分配机制为所述多目标优化模型中的经济成本和碳排放成本分配权重，得到最优经济成本系数和最优碳排放成本系数。

36、优选地，所述模型求解单元，具体用于：

37、依据所述最优经济成本系数和所述最优碳排放成本系数构建所述多目标优化模型的目标函数；

38、基于所述目标函数将所述多目标优化模型转换为分布式求解函数；

39、根据预设收敛条件和所述功率平衡约束求解所述分布式求解函数，得到需求响应决策方案。

40、本技术第三方面提供了一种微电网低碳经济需求响应策略生成设备，所述设备包括处理器以及存储器；

41、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

42、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的微电网低碳经济需求响应策略生成方法。

43、本技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的微电网低碳经济需求响应策略生成方法。

44、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：

45、本技术中，提供了一种微电网低碳经济需求响应策略生成方法，包括：获取微电网系统在调度周期内的发电功率预测值和负荷消耗预测值；对微电网系统中的发电节点和可调负荷节点进行成本分析，并构建多目标优化模型，多目标优化模型包括经济成本最小化模型、碳排放成本最小化模型和功率平衡约束；采用预设权重分配机制为多目标优化模型配置最优经济成本系数和最优碳排放成本系数，预设权重分配机制基于遗忘学习方法生成；基于最优经济成本系数和最优碳排放成本系数对多目标优化模型进行分布式优化求解，得到需求响应决策方案。

46、本技术提供的微电网低碳经济需求响应策略生成方法，从同时考虑经济成本与碳排放成本的角度出发进行调度分析，采用基于遗忘学习方法设计的预设权重分配机制对经济成本和碳排放成本进行灵活的权重配置；为了克服集中式方法存在的风险，采用分布式优化的方式进行调度方案求解，可以确保得到的需求响应决策方案的可靠性，也能够避免集中式算法的数据隐私泄露或者单点故障的问题；此外，本方法并不依赖成本函数光滑假设，可以满足实际应用的需求，避免应用局限性。因此，本技术能够解决现有技术依赖确定性权重或者集中获取节点信息的做法会导致调度结果缺乏可靠性，而依赖成本函数光滑假设的方法则存在应用局限性的技术问题。