普适性能量共享模型!市场模式下光伏用户群的电能共享与需求响应模型程序代码!

光伏用户群是分布式光伏发展到一定程度的自然产物。由一定数量用户组成光伏用户群，一方面可利用用户间的用电行为差异，在集群内共享光伏发电量，减少向大电网倒送的功率；另一方面，这些共享的电能能够以内部电价交易，能使买卖双方获益。因此，需要有合理的集群内部电价定价机制，使得各用户均能从中受益。同时，在考虑需求响应(DR)的基础上，内部电价还能够有效引导用户的用电行为，进一步提高光伏用户群的光功率共享水平。

光伏用户群由分布式光伏用户组成，每个用户包含有光伏发电系统和负荷。所有的用户通过光伏共享服务商（简称服务商）连接到大电网，且通过服务商进行电能交易。对于分布式光伏用户，首选光功率自消纳，光功率过剩时由服务商按内部购电电价收购，光伏功率不足时从服务商按内部售电电价购电。对于邻近的分布式光伏用户，其光照和温度等外部环境相同，导致光功率输出特性大致相同，但是由于不同用户间的负荷特性普遍存在差异，因此净功率的差异为光功率互用提供了基础条件。

服务商相当于是实现分布式光伏电能共享的代理，在集群中提供按照规则制定内部定价以及电量、电费结算服务。由于服务商提供结算服务，因而需保证每个时刻光伏用户群的功率和收支平衡。当光伏用户群内部功率不足时，服务商需要向大电网购电；而当内部功率出现盈余时，则需要向大电网售电。也就是说，光伏用户群内外的所有电能交易都是通过服务商进行。对于收支平衡，需要根据集群的整体运行情况分别加以描述。当集群需要从电网购电时，需要保证从购电用户处收取的购电费用等于支付给卖电用户的卖电费用加上付给电网的购电费用；当集群向电网卖电时，需要保证从购电用户处收取的购电费用加上向电网卖电的收入等于支付给卖电用户的卖电费用。服务商作为独立的第三方，为集群中的用户提供代理服务，收取固定的服务费。

在用户侧，为实现经济高效的用电计划，需要用户侧能量管理系统(EMS)的决策支持。对于本文所述的模型，EMS需要具有如下功能：①用户负荷及光功率的预测；②与服务商的信息交换；③根据内部电价对用户行为进行优化决策。ＵＥＭＳ与服务商的信息交互可通过高级量测体系(AMI)实现。

光伏用户、服务商和大电网之间的交易关系和价格如下图所示。一方面，服务商作为用户的代理，按照购电电价为l_buy、售电电价为l_sell与大电网进行电能交易。另一方面，服务商会根据集群内部的运行情况发布内部电价p_buy和p_sell，集群内的电能交易通过服务商进行。

在光伏用户群中，所有的用户构成了博弈方。用户i的可选策略为其各时间段的用电量xi，Ei=-Ci为用户i的收益函数，该博弈可定义为：

纳什均衡点对应的用户用电策略及内部电价即为该定价问题的一个可行解。在内部电价的激励下，所有用户均达到了自身的最优运行，且不愿意单独改变自己的用电策略。因此，通过该需求响应模型，能够促进用户不断调整用电行为，最终达到G_PVUC的纳什均衡点。

为了使光伏用户群内各经济主体能实现有序的电能交易，提出了一种基于光伏电能供需比(SDR)的内部价格模型。在考虑经济性和舒适度的基础上，提出了用户参与需求响应(DR)的效用成本模型。由于内部电价是以各时段光伏用户群内的供需比为基础，用户之间针对电价的需求响应行为可构成非合作博弈，在证明该博弈问题存在纳什均衡解的基础上，提出了分布式优化算法对用户的纳什均衡策略进行求解。程序中算例丰富，注释清晰，干货满满，创新性和可扩展性很高，足以撑起一篇高水平论文！下面对程序做简要介绍！

程序适用平台：Matlab+Yalmip+Cplex

参考文献：《市场模式下光伏用户群的电能共享与需求响应模型》-电力系统自动化；

function f = funx(x,L,Solar,p)% global  p  ;%p是电价，第一列是卖电电价，第二列是买电电价% global L Solar pm = size(x,1);pthis = zeros(m,1);for i=1:mif x(i)-Solar(i)>0%输出功率大于0，需要买电pthis(i)else%需要卖电pthis(i) = p(i,1);%卖电电价% xtemp = log(x./L);f =0.01*((x-L))'*((x-L)) + pthis'*(x-Solar) ;% f = 0.0*(xtemp'*xtemp) + pthis'*(x-Solar) ;% f = -k'*(log(1+x)) + pthis'*(x-Solar);

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