(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210881013.9 (22)申请日 2022.07.25 (66)本国优先权数据 202210536012.0 202 2.05.17 CN (71)申请人 国网江苏省电力有限公司淮安供电 分公司 地址 223100 江苏省淮安市洪泽区东 风路 108号 (72)发明人 陈明　祁佟　朱月尧　徐子鲲　 万晔　高原　李锦狄　 (74)专利代理 机构 淮安市科文知识产权事务所 32223 专利代理师 吴晶晶 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01)G06Q 30/02(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种计及实时碳减排的需求响应机制模型 建立方法 (57)摘要 本发明公开发明了一种计及实时碳减排的 需求响应机制模 型建立方法， 建立系统碳排放模 型， 并在双 曲正切函数的基础上进行模型设计， 建立碳成本折扣因子模型； 针对产消者的负荷调 节量， 构建电价折扣因子模型； 根据碳成本折扣 因子模型以及电价折扣因子模型， 确定总体折扣 因子模型； 根据总体折扣因子确定售电商总收益 模型； 构建产消者自身用电收益模型、 产消者舒 适度损失数学模型； 根据总体折扣因子模型、 产 消者自身用电收益模型、 产消者舒适度损失数学 模型确定产消者总收益模型； 基于粒子群算法对 售电商最优电价以及最优折扣进行迭代优化， 实 现售电商与产消者智能终端的协同， 最终得到模 型中售电商最优电价信号以及最优折扣 信号。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115330144 A 2022.11.11 CN 115330144 A 1.一种计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1： 建立系统碳排放模型， 用于模拟运营系统中的碳减排程度与产消者发电量的数 值关系， 碳减排 程度ΔN数 学表达式如下： 其中， ΔN为碳减排程度， e为产消者实际光伏发电量， N为碳排放基准值， g为二氧化碳 排放因子， N， g均以当地 规定为准， Q为运营系统需要的总电量； 步骤2： 根据系统碳排放模型中所获取的碳减排程度值， 在双曲正切函数的基础上进行 模型设计， 建立 碳成本折扣因子模型； 步骤3： 分析产消者的光伏发电量、 实际用电量以及基线负荷， 针对产消者的负荷调节 量， 构建电价 折扣因子模型； 步骤4： 根据步骤2碳成本折扣因子模型以及步骤3电价折扣因子模型， 确定总体折扣因 子模型； 步骤5： 根据步骤4总体折扣因子模型的总体折扣因子确定售电商总收益模型： 步骤6： 构建产消者自身用电收益模型、 产消者 舒适度损失数 学模型； 步骤7： 根据步骤4总体折扣因子模型、 步骤6产消者自身用电收益模型、 产消者舒适度 损失数学模型确定产消者总收益模型； 步骤8： 边云协同架构下求解最优折扣及最优电价策略， 基于粒子群算法对售电商最优 电价以及最优折扣进行迭代优化， 实现售电商与产消 者智能终端的协同， 最终得到模型中 售电商最优电价信号以及最优折扣 信号。 2.根据权利要求1所述的计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法， 其特征在于， 所述步骤2中在设计模型时考虑增 加一个折扣系数， 碳成本折扣因子 数学表达式如下： 其中， 为产消者i的碳成本折扣因子， k为碳成本折扣系 数， tanh为双曲正切 函数， 其 表达式为： 3.根据权利要求2所述的计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法， 其特征在于， 所述步骤3中， 设计电价折扣因子模型过程中采用符号函数表示产消者负荷调节量的方向， 结果为1时表示负荷 往正方向调整； 结果为 ‑1时表示负荷 往负方向调整， 且采用与碳 成本折 扣因子相同的折扣系数k作为电价 折扣系数， 得到电价 折扣因子γi2的表达式如下： γi2＝1‑tanh(k·sgn(∑Vi‑∑Bi)·Di)    (3) 其中， γi2为产消者i的电价折扣因子， k为电价折扣系数， tanh为双曲正切 函数， sgn为 符号函数， Vi是产消者i的光伏发电量， Bi是产消者i的总基线负荷， Di是产消者i的负荷调节 量， 其表达式为Di＝Ai‑Bi， 其中， Ai是产消者的实际用电量。 4.根据权利要求3所述的计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法， 其特征在于， 所述步骤4中总体折扣因子模型为： γi＝γi1(k， ΔN)×γi2(k， ΔL)＝[1 ‑tanh(kΔN)] ·[1‑tanh(k·sgn(∑Vi‑∑Bi)· Di)]＝1‑tanh(k·sgn(∑Vi‑∑Bi)·Di)‑tanh(kΔN)+tanh(kΔN) ·tanh(k·sgn(∑Vi‑∑ Bi)·Di    (4)权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115330144 A 2其中， γi为总体折扣因子 。 5.根据权利要求1所述的计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法， 其特征在于， 所述步骤5中售电商总收益分为收益和损失两部分， 其中 收益又可分为两部 分， 一部分是售 电商向产消 者售出电量后获取收益， 另一部分是售电商向外电网售出电量获得收益； 损失 也分为两部分， 一部分为售电商向外电网购电的损失， 另一部分为售电商向产消 者购电的 损失， 所以售电商总收益模型为： 其中， Yi为第i个产消者所购入的电量， Pbuy为产消者的单位电量购电价格， γi为总折扣 因子模型， Pout为售电商向外部电网单位电量卖出的价格， Lout为售电商对外部电网售出的 电量， Si为产消者售出的电量， Psell为回收产消者单位电量的价格， Pin为售电商由外部电网 单位电量购电的价格， Lin为售电商由外 部电网所购进的电量。 6.根据权利要求1所述的计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法， 其特征在于， 所述步骤6中产消者自身用电收益模型、 产消者 舒适度损失数 学模型分别为： 产消者自身用电收益模型： 其中， U是产消者用电收益， Ai是第i个产消者的用电量， ωi是第i个产消者的弹性系数， υi是第i个产消者的设定参数， d表示 微分； 产消者舒适度损失数 学模型： 其中， Ci为第i个产消者的舒 适度损失， βi和 αi为舒适度损失函数的设定参数。 7.根据权利要求6所述的计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法， 其特征在于， 所述步骤7中产消者总收益模型为： Oi＝Ui+SiPsell‑Ci‑YiPbuyγi (8) 其中， Oi为产消者总收益， Ui为第i个产消者的用电效益模型， Si为第i个产消者售出的 电量， Psell为产消者售出的单位电价， Ci为第i个产消者的舒适度损失模型， Yi是第i个产消 者的购入的电量， Pbuy是产消者购买的单位电价， γi为总折扣因子模型。 8.根据权利要求1所述的计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法， 其特征在于， 所述步骤8中基于粒子群算法对售电商最优电价以及最优折扣进行迭代优化的具有操作 为： S8.1： 随机初始化粒子群， 将售电商总收益I最大化作为目标函数， 定义粒子群种群为 S， 则： 设置粒子群大小以及折扣系数k， 产消者的 单位电量购电价格Pbuy， 回收产消者单位电量的价格Psell初始值， 其中， Xi表示第i个粒子， 表示t时刻第i个产消者的购电价格， 表示t时刻第i个产消者的售电价格， 表示t权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115330144 A 3