利用平滑技术实现智能电网中多发电单元实时定价的凸包方法

《Journal of Modern Power Systems and Clean Energy》：Convex Hull Method for Real-Time Pricing in Smart Grid with Multiple Generating Units via Smoothing Technique

　　

摘要：

随着电力需求的不断增加，电力系统在发电和平衡供需方面面临着更高的要求。机组调度问题在电力系统中至关重要，它决定了发电计划和市场价格。然而，该问题的非凸性和不连续性给高效定价带来了重大挑战。凸包方法通过取发电单元成本函数的凸包在可行集凸包上的斜率作为价格来处理这种非凸性。然而，由于非光滑性，无法使用基于梯度的方法计算凸包价格，从而增加了计算复杂性。平滑技术通过将非光滑问题转化为光滑问题，有效提高了计算效率。本文提出了一种实时定价方案，适用于包含需求侧的可再生能源发电和储能设备以及供应侧的多台发电单元的智能电网。考虑到用户的动态需求和发电单元的启动成本，构建了一个社会福利最大化模型。利用凸包方法，推导出了发电单元成本函数的凸包。然后采用平滑技术将原始模型转化为光滑模型。此外，通过利用变量的可分离结构，开发了一种分布式迭代算法来高效求解该模型。仿真结果验证了凸包方法结合平滑技术进行实时定价的可行性和有效性。