智能电网分段实时定价优化策略研究

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1、第33卷第04期计算机仿真2016年4月文章编号：1006—9348(2016)04—0171—05智能电网分段实时定价优化策略研究金颖丰，高岩(上海理工大学管理学院，上海200093)摘要：在智能电网实时定价研究中，为了提高用户偏好刻画的精度，在二次效用函数的基础上提出了一种与用户实际情况更贴切的分段效用函数。以所有用户的效用之和减去电力供应商成本后的结果作为目标函数，发电容量为约束构造分段实时定价的系统模型。针对模型中分段效用函数的整体不光滑性引入一种光滑化方法，可以将分段光滑的函数全局近似光滑化以优

2、化模型求解的有效性。光滑后的效用函数代入到系统模型中，可直接使用拉格朗日乘子法对模型进行求解。仿真结果验证了分段实时定价策略的有效性和合理性。关键词：智能电网；实时定价；效用函数；光滑化方法；拉格朗日乘子中图分类号：TM743文献标识码：BOptimalPiecewiseReal—-TimePricingStrategyforSmartGridJINYing—feng，GAOYan(BusinessSchool，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Sha

3、nghai200093，China)ABSTRACT：Modelingusers’preferencesplaysanimportantroleinreal—timepricingforsmartgrid．Inordertoimprovetheaccuracyofthepreferencesmodel，inthispaper，weproposedapiecewiseutilityfunctiononthebasisofquadraticutilityfunction，whichismoreappropri

4、atetotheusers’reality．Adoptedthesumofallutilityfunctionsmi—nusthecostimposedtotheenergyproviderastheobjectivefunction，whiletheconsumptionlevelsofalluserswerecoupledviathelimitedavailablegenerationcapacitytostructurethepiecewisereal—timepricingmodel．Atthes

5、ametime，weintroducedasmoothingmethodforthepiecewisesmoothfunction．Thismethodcallconstructanewsmoothfunctiontoapproximatetheoriginalfunctiontoimprovethevalidityofsolution．Substitutedthenewsmoothutilityfunctionintothesystemmodel，itCandirectlyusetheLagrangem

6、ultipliermethodtosolvethemodel．Finally，simu—lationresultsverifythevalidityandrationalityofthepiecewisereal—timepricingstrategy．KEYWORDS：Smartgird；Real—timepricing；Utilityfunction；Smoothingmethod；Lagrangemultiplier1引言传统能源的短缺和环境污染问题日益严重是人类社会持续发展所面临的最大挑战⋯。为解

7、决能源危机和环境问题，各种低碳技术快速发展并集中应用于分布式发电优化’21，可再生能源发电和用电终端。因此，智能电网的概念应运而生，它具有坚强，自愈，互动，优质，经济，绿色环保等特点¨J。在智能电网中，需求侧管理可以有效改变和促进电力消费，提高电网的运行效率。其中，实时电价机制是最重要的需求侧管理策略。在智能电网条件下，理想的实时电价基金项目：国家自然科学基金项目(11171221)；美国IBM公司共享大学项目(SUR)收稿13期：2015—12—18修回日期：2015—12—30机制才会全面实现与普及，

8、届时用户的用电模式将会发生重大变化，其中一个显著的变化就是用户可以根据电能需求结合实时电价调整其消费模式¨J，如商业用户可以使用区域能量管理系统建筑能量管理(BuildingEnergyManagement)b1，同时用户和电力供应商的电价预测旧1也会更加准确。目前，国内外关于智能电网实时定价的研究刚刚开始：文献[7]建立了能耗调度模型，以系统所有用户的总效用最大为目标，给出了分布式算法，旨在以公平的方式为每个用户寻找一个最优