光伏用户群的经济运行方法与群内用户排序策略研究

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分布式光伏具有靠近用户侧、建设规模灵活、安装简单、适用范围广的特点,是光伏发电重要的应用形式。近些年随着国家能源主管部门出台了一系列政策和光伏发电成本的下降,用户侧分布式光伏得到了快速发展。未来配电网区域会存在着多个光伏用户,组建光伏用户群将是管理它们最有前途和有效的方法之一。因此本文研究了光伏用户群的经济运行模型和群内用户重要性评估方法。根据我国的光伏上网电价政策,已有文献基于非合作博弈论和合作博弈论提出了光伏用户群的经济运行模型。基于非合作博弈论的光伏用户群优化定价模型中,运营商(Cluster Operator,CO)作为主导者来制定光伏用户群内部电价,以其收益最大化为目的;光伏用户作为从方,根据运营商制定的内部价格进行需求侧响应(Demand Response,DR),使自身的用电效益最大。基于合作博弈论的光伏用户群经济运行模型中,采用Shapely值法对联盟收益进行分配,提高了余电用户的售电收益和降低了缺电用户的购电成本,提高了用户的收益。对基于非合作博弈论的光伏用户群经济运行模型中的用户用电效益函数进行推导,发现用户对内部电价灵敏度过高,会在某些时刻因为内部电价激励而导致用户用电调整率过大,忽视了用户对用电满意度的要求。为了改善这一方面,提出了兼顾用电效用、经济性和用电满意度的用户效益模型,再利用它构建了基于主从博弈的光伏用户群优化定价模型,并证明了该博弈问题存在着唯一的均衡点。算例结果表明,考虑了光伏用户用电满意度后,能有效的减小光伏用户的用电调整率,验证了所提模型的有效性。针对基于内部电价优化运行的光伏用户群,说明了光伏用户群的运营商获利的本质,基于合作博弈论,提出了计算群内用户对运营商收益贡献值的方法;然后从用户、运营商和电网的三个方面,定义了用户的重要性评估指标;最后基于多准则决策中的逼近理想解排序(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)法对光伏用户群内的用户进行重要性评估与排序。通过算例验证了方法的有效性。
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