技术摘要：
本发明公开一种描述电力需求响应关系的特征矩阵需求响应函数，步骤包括：S1.获取某地电力价格需求响应历史数据，分析数据包含的特点，并对数据进行聚类；S2.应用自适应最优分割法对聚类数据进行拟合，提高了拟合精度，并对拟合后的函数关系增添随机波动量，符合客观响  全部
背景技术：
随着能源结构调整的推进，我国风电装机容量不断增长，高比例风电接入带来了 负荷低谷时弃风、负荷高峰时功率不足和不平衡功率等一系列问题。目前解决上述问题主 要从储能技术、多能互补模式和需求侧响应入手，并都取得了较好的效果。随着“源网荷”协 同优化调度的提出，从需求侧入手解决高比例风电接入带来的问题成为研究的热点，其中 价格型需求侧响应(price-based  demand  response，PDR)作为需求侧响应的重要部分得到 广泛应用。 价格型需求侧响应在广泛应用中，已有学者在大规模风电并网运行的背景下建立 了考虑电价响应和用户满意度的优化调度模型，从而降低系统的运行成本。此外，还有学者 构建了基于光热电站和价格型需求响应参与风电消纳的调度模型，有效降低了系统弃风 率；将电热综合需求侧响应应用于园区微网综合能源系统，减少了弃风弃光且提高了系统 经济性；建立了考虑安全约束的价格型需求响应优化调度建模，所建立模型完全平衡风电 波动引起的系统功率不平衡量，又能保证系统安全稳定运行。以上研究都说明了电力体制 改革下的价格型需求响应的应用在削峰填谷、消纳新能源、提高负荷率等方面取得了不错 的效果，实现源荷互动与协同运行的效果。 然而，目前价格型需求侧响应弹性矩阵多是线性的，且很少有学者考虑需求侧响 应的波动性，对于同时考虑风电出力波动与需求侧响应波动更加少之又少，使得实际情况 与理论优化结果存在一定差距，随着电网对调控和响应精度要求的不断提高，传统形式的 线性弹性矩阵描述已经不能满足要求。因此，有必要在考虑需求响应随机波动的情况下，对 价格型需求侧响应做精确描述，从而实现更加准确的优化调度。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一 种实现方法简单，思路具有拓展性，并能精确和客观描述电力负荷价格型需求响应特征的 函数。 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为： 一种描述电力需求响应关系的特征矩阵需求响应函数，步骤包括： S1.获取某地电力价格需求响应历史数据，分析数据包含的特点，并对数据进行聚 类； S2.应用自适应最优分割法对聚类数据进行拟合，提高了拟合精度，并对拟合后的 函数关系增添随机波动量，更符合客观响应情况，最终可得到该地区得特征矩阵需求响应 函数； 4 CN 111597675 A 说　明　书 2/8 页 S3.将特征矩阵需求响应函数表示价格需求关系，作为约束加入某地区考虑需求 侧响应的日前-实时双阶段优化模型中，并用超分位法求解。 作为本发明的进一步改进：所述步骤S2中基于对某地区需求响应历史数据的聚 类，应用自适应最优分割法对场景进行拟合，不考虑不同时段的相互影响，只把价格刺激影 响归结到自身，得到了某时刻负荷变化量Δp与价格变化量Δq之间的特征函数ε(Δq)关 系。 其中，p为需求响应前原始负荷；q为需求侧响应前原始电价。 作为本发明的进一步改进：所述步骤S2中为了客观描述电力价格型需求响应关 系，对某个时刻特征函数关系添加需求响应随机波动量，随机波动量采用正态分布模型进 行刻画。 其中，ξq为考虑负荷变化量Δp的正太分布随机量模型。 作为本发明的进一步改进：在所得特征函数关系后，分析特征函数关系所具有的 物理特点，揭示电力价格型需求侧响应本质特征。 作为本发明的进一步改进：所述步骤S2中应用某以时刻计及响应波动的特征函数 关系拓展为考虑一个调度周期(t个时刻)计及响应波动的特征需求矩阵。对全周期内t时刻 进行描述，最终得到如下公式： 其中，Px为响应后的负荷。 作为本发明的进一步改进：所述步骤S2中验证拟合所得特征函数关系决定系数更 高，增添考虑负荷变化量Δp的正太分布随机量使得刻画更加符合客观情况，解决了传统考 虑需求侧响应的优化模型与实际偏差较大的缺点。 作为本发明的进一步改进：所述步骤S3中将特征矩阵需求响应函数作为电力需求 响应关系约束，并加入某地区的日前-实时双阶段效益型优化模型中。结果表明，该模型能 在基本不影响用户满意度的情况下提升系统效益，并且风电消纳率进一步提高。 与现有技术相比，本发明的优点在于： 1)本发明针对传统电价弹性矩阵存在的不足，应用聚类法，分析了历史电力需求 5 CN 111597675 A 说　明　书 3/8 页 侧响应关系数据的特点。尽管某时刻电价的变化对其它时刻负荷存在影响作用，但本发明 不考虑不同时刻电价变化的相互影响的机理，把响应结果全部归结为自身。并采用自适应 最优分割对据类后的典型电力需求侧响应关系进行拟合，拟合所得的特征函数决定系数为 0.928，相比于传统方式提高了0.126，精度有所提高。 2)本发明在特征函数的基础上，考虑需求响应波动性，提出了电量电价特征需求 响应函数，更能反应需求侧响应的客观现象。将调度周期内各时段特征需求响应函数列写 得其特征矩阵需求响应函数。 3)本发明将特征矩阵需求响应函数表示价格需求关系，并应用于某地区考虑需求 侧响应的日前-实时双阶段优化模型中。仿真结果表明，该模型能在基本不影响用户满意度 的情况下提升系统效益，并且风电消纳率进一步提高。 附图说明 图1是本实施例中描述电力需求响应关系的特征矩阵需求响应函数实现流程示意 图。 图2是本实施例中某时刻风电历史数据场景聚类示意图。 图3是本发明具体实时例中不同描述方式效果对比示意图。 图4是本发明具体实时例中系统需求消纳量示意图。 图5是本发明具体实时例中原始电价与负荷数据示意图。 图6是本发明具体实时例中不同时段风电预测出力与火电出力示意图。 图7是本发明具体实时例中不同场景下负荷变化示意图。