技術(shù)特征：

1.一種考慮需求響應(yīng)的系統(tǒng)備用容量決策方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：基于價(jià)格彈性理論計(jì)算用戶的削負(fù)荷成本即缺電成本；

步驟二：計(jì)算系統(tǒng)的備用成本；

步驟三：建立系統(tǒng)最優(yōu)備用容量決策模型的目標(biāo)函數(shù)；

步驟四：確定系統(tǒng)最優(yōu)備用容量決策模型的約束條件；

步驟五：根據(jù)目標(biāo)函數(shù)與約束條件，求解出目標(biāo)函數(shù)中備用容量，即為系統(tǒng)最優(yōu)備用容量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮需求響應(yīng)的系統(tǒng)備用容量決策方法，其特征在于：所述步驟一：包括如下步驟：

1a：假定第j個(gè)用戶的電力需求為指數(shù)形式的曲線，即：

P_dj(p)＝kp^ε

式中，ε表示電力的需求彈性，由定義有：

$\mathrm{\ϵ}=e_D=\frac{{\mathrm{dP}}_{dj}}{dp}\frac{p}{P_{dj}}$

若正常情況下，該用戶的電力需求量為P_dj0，支付的電價(jià)為p₀，則：

$k=\frac{P_{dj0}}{p_0^{\mathrm{\ϵ}}}$

1b：消費(fèi)者剩余的損失為：

$C_{Dj}\left({\mathrm{\ΔP}}_{dj}\right)={\∫}_{P_{dj0}-{\mathrm{\ΔP}}_{dj}}^{P_{dj0}}\[{\left(\frac{P_{dj}}{k}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\ϵ}}}-p_0\]=\frac{p_0}{P_{dj0}^{\frac{1}{\mathrm{\ϵ}}}(1+\frac{1}{\mathrm{\ϵ}})}\[P_{dj0}^{(1+\frac{1}{\mathrm{\ϵ}})}-{(P_{dj0}-{\mathrm{\ΔP}}_{dj})}^{(1+\frac{1}{\mathrm{\ϵ}})}\]-p_0{\mathrm{\ΔP}}_{dj}$

$\frac{{\mathrm{dC}}_{Dj}\left({\mathrm{\ΔP}}_{dj}\right)}{{\mathrm{d\ΔP}}_{dj}}=\frac{p_0}{P_{dj0}^{\frac{1}{\mathrm{\ϵ}}}}{(P_{dj0}-{\mathrm{\ΔP}}_{dj})}^{\frac{1}{\mathrm{\ϵ}}}-p_0$

由上式可知，計(jì)算需求響應(yīng)后，單位容量的缺電成本隨市場平衡點(diǎn)(P_dj0,p₀)變動，所產(chǎn)生的總?cè)彪姵杀究捎孟M(fèi)者剩余的損失計(jì)算函數(shù)式計(jì)算得出C_Dj(ΔP_dj)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮需求響應(yīng)的系統(tǒng)備用容量決策方法，其特征在于：所述步驟二包括如下步驟：

2a：系統(tǒng)的備用成本是容量成本和實(shí)時(shí)調(diào)用電量成本兩部分組成；用下式表示：

C_G(G_stb,Q)＝G_stbp_c+Qp_e

式中，C_G(G_stb,Q)為備用成本，G_stb為備用容量，p_c和p_e分別為備用容量單位邊際價(jià)格和電量單位邊際價(jià)格；

2b：Q與系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的強(qiáng)迫停運(yùn)率有關(guān)，用下式表示：

$Q=\underset{i\∈M_G}{\Σ}\underset{m\∈N_i}{\Σ}{\mathrm{\η}}_{im}{Q}_{im}$

式中：N_i為節(jié)點(diǎn)i上發(fā)電機(jī)的集合,為該集合內(nèi)發(fā)電機(jī)的個(gè)數(shù)；M_G為系統(tǒng)內(nèi)所有發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)集合，為該集合內(nèi)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；η_im為節(jié)點(diǎn)i上第m臺發(fā)電機(jī)的強(qiáng)迫停運(yùn)率，為已知常數(shù)；Q_im為當(dāng)節(jié)點(diǎn)i上第m臺發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)投入的備用容量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮需求響應(yīng)的系統(tǒng)備用容量決策方法，其特征在于：所述步驟三包括：建立起以系統(tǒng)同時(shí)調(diào)用備用成本和削減負(fù)荷成本投入為最小值的目標(biāo)函數(shù)：

$\min F(G_{stb},Q,{\mathrm{\ΔP}}_d)=C_G(G_{stb},Q)+\underset{j\∈M_d}{\Σ}{C}_{Dj}\left({\mathrm{\ΔP}}_{dj}\right)$

式中，ΔP_d為由ΔP_dj組成的向量；G_stb為備用容量是待定量；Q為實(shí)際被調(diào)用的備用容量，即備用的需求量；M_d為系統(tǒng)所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合；C_Dj(ΔP_dj)為用戶j的削減負(fù)荷成本；C_G(G_stb,Q)為備用成本。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮需求響應(yīng)的系統(tǒng)備用容量決策方法，其特征在于：所述約束條件為：對有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，各節(jié)點(diǎn)上的發(fā)電機(jī)、負(fù)荷消耗必須滿足有功功率、無功功率平衡方程：

$\left\{\begin{array}{c}{g}_{pi}({\mathrm{\θ}}_i,U_i,P_{Gi},P_{Di})=P_{Gi}-P_{Di}-\\ U_i\underset{j\∈i}{\Σ}{U}_j(G_{ij}{\mathrm{cos\θ}}_{ij}+B_{ij}{\mathrm{sin\θ}}_{ij})=0\\ g_{qi}({\mathrm{\θ}}_i,U_i,Q_{Gi},Q_{Di})=Q_{Gi}-Q_{Di}-\\ U_i\underset{j\∈i}{\Σ}{U}_j(G_{ij}{\mathrm{sin\θ}}_{ij}-B_{ij}{\mathrm{cos\θ}}_{ij})=0\end{array}\right.$

式中，i＝1,2,…,N；P_Gi和Q_Gi分別表示節(jié)點(diǎn)i所有發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率和無功功率；P_Di和Q_Di分別表示節(jié)點(diǎn)i所有負(fù)荷消耗的有功功率和無功功率；U_i和U_j分別表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電壓幅值；G_ij和B_ij分別表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的電導(dǎo)和電納；θ_ij表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的相位差；當(dāng)負(fù)荷的功率因數(shù)為時(shí)，設(shè)為常數(shù)，負(fù)荷的無功功率

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種考慮需求響應(yīng)的系統(tǒng)備用容量決策方法，其特征在于：所述約束條件還包括：參與旋轉(zhuǎn)備用容量和用戶提供的備用容量之和必須滿足系統(tǒng)對旋轉(zhuǎn)備用容量P_SR的要求：

$P_{SR}\≤\underset{i=1}{\overset{N_{SR}}{\Σ}}{P}_{SRi}+\underset{i=1}{\overset{N_{DR}}{\Σ}}{P}_{DRi}$

式中，P_SRi表示第i個(gè)參與旋轉(zhuǎn)備用的發(fā)電機(jī)組提供的備用容量；N_SR表示參與旋轉(zhuǎn)備用的發(fā)電機(jī)組數(shù)量；P_DRj表示第j個(gè)用戶提供的備用容量；N_DR表示用戶數(shù)量。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種考慮需求響應(yīng)的系統(tǒng)備用容量決策方法，其特征在于：所述約束條件還包括：發(fā)電機(jī)出力和提供的旋轉(zhuǎn)備用容量在額定范圍內(nèi)：

P_Gi≤P_Gi

式中，P_Gi表示第i臺發(fā)電機(jī)的實(shí)際有功出力；P_Gi表示第i臺發(fā)電機(jī)有功出力的最小值；

$P_{Gi}+P_{SRi}\≤{\stackrel{\‾}{P}}_{Gi}$

式中，P_SRi表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)組提供的備用容量；表示第i臺發(fā)電機(jī)有功出力的最大值；

$0\≤P_{SRi}\≤{\stackrel{\‾}{P}}_{SRi}$

式中，表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)組提供的備用容量的最大值；

${\underset{\‾}{Q}}_{Gi}\≤Q_{Gi}\≤{\stackrel{\‾}{Q}}_{Gi}$

式中，Q_Gi表示第i臺發(fā)電機(jī)的實(shí)際無功出力；Q_Gi和分別表示第i臺發(fā)電機(jī)無功出力的最小值和最大值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種考慮需求響應(yīng)的系統(tǒng)備用容量決策方法，其特征在于：所述約束條件還包括：用戶消耗的功率和通過主動切負(fù)荷提供的備用容量在用戶所能承受的范圍內(nèi)：

$P_{Di}\≤{\stackrel{\‾}{P}}_{Di}$

式中，P_Di表示用戶i的有功負(fù)荷，表示用戶i有功負(fù)荷上限值；

P_Di≤P_Di-P_DRi

式中，P_Di表示用戶i有功負(fù)荷的下限值，P_DRi表示用戶i削減的有功負(fù)荷值；

$0\≤P_{DRi}\≤{\stackrel{\‾}{P}}_{DRi}$

式中，表示用戶i削減有功負(fù)荷的上限值。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種考慮需求響應(yīng)的系統(tǒng)備用容量決策方法，其特征在于：所述約束條件還包括：系統(tǒng)安全運(yùn)行必須滿足的節(jié)點(diǎn)電壓U和支路f-t及t-f上的功率S_ft,S_tf靜態(tài)安全約束：

${\underset{\‾}{U}}_i\≤U_i\≤{\stackrel{\‾}{U}}_i$

式中，U_i表示節(jié)點(diǎn)i電壓幅值，U_i和分別表示節(jié)點(diǎn)i電壓幅值的下限和上限；

$S_{ftj}\≤{\stackrel{\‾}{S}}_{ftj},S_{tfj}\≤{\stackrel{\‾}{S}}_{tfj}$

式中系統(tǒng)支路數(shù)為l，j＝1,2,…,l，S_ftj表示第j條支路的視在功率，表示第j條支路視在功率的上限值。