摘要
随着光伏发电和风能发电的不断发展，传统电网中的消费者安装新能源发电后，转变成可以满足自身部分用电需求，从而成为自产自消的产消者。产消者的出现不仅让电力供应的来源更加多样化，并且让电力消费者不再单纯地依靠电网供电，这极大地增加了需求侧获取电力的灵活性以及可调度性。产消者积极加入电网后改变了主电网运行的方式，增加了参与主体，提高了电力的有效使用。但是产消者大规模接入电网后，由于复杂程度高，计算困难等也给电网市场交易安全，稳定地运行带来了挑战。本文主要针对产消者加入智能电网后进行用电优化调度与所产生的隐私安全问题进行研究，主要研究内容包括： 基于产消者接入电网市场交易的电力背景下，为了充分发挥分布式发电效能，满足用户激增的大规模用电器的用电需求，本文构建了产消者分时电价模型，然后考虑在满足产消者基本用电需求后，也考虑了产消者的用电满意度，引入三个衡量调度性能函数：产消者满意度函数、用电经济度函数和负载方差函数，构建出基于产消者用电的目标模型。提出了一种基于改进的高效遗传算法的产消者优化调度方法来解决以上模型，并证明改进算法的收敛性，最后通过实验验证在保证用户成本降低的情况下保证产消者用电的满意度。 考虑产消者直接并入主电网会导致运营成本增加以及优化调度问题的复杂性提高，于是构建了一种由产消者组成的多微网配合主电网实现经济调度的模型，该模型为混合整数二次凸规划模型。为求解该模型提出一种GBD-ECC算法，该算法包括广义benders分解算法(GeneralizedBendersDecompositionGBD)与椭圆曲线密码算法(EllipticCurveCryptographECC)两部分。第一部分采用GBD算法将模型分解为主问题与子问题进行求解。求解过程中公用电网中的配电系统操作员(DistributionSystemOperatorDSO)负责主问题的求解，微电网中的主控制器(MasterControllersMCs)负责子问题的求解。第二部分通过ECC保护求解过程中DSO与MCs交互信息的隐私安全问题。所提GBD-ECC算法在求解过程中通过DSO与MCs交互信息来迭代更新每一次的解，最终求解到双方的最优解。该算法不仅可以得到所构建模型的最优解，并且保证了隐私信息的安全性。
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