一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法技术

本发明专利技术提出了一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法，属于微电网能源分配技术领域。通过GCC收集各个微电网的可再生能源出力以及负荷功率，根据功率差额把微电网分为消费者和提供者。对于消费者而言，基于购买提供者能量的需求，通过计算饥饿因子和优先因子给出自身出价，当提供者提供总能量大于消费者所需总能量时，每个消费者都能得到与自身功率差额相等的能量。所述方法能够有效实现电能供需的合理分配。

【技术实现步骤摘要】
一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法
本专利技术涉及一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法，属于微电网能源分配

技术介绍
微电网由分布式电源、负荷、储能装置等多个单元构成，通过有效的管理和控制体系，灵活调度各发电单元，有效解决了可再生能源大规模分散接入大电网的问题。微电网群是微电网系统的延伸，单个微电网在保证供电质量方面的能力是有限的，多个微电网的结合可以增加系统的稳定性与经济性。与单个微电网相比，微电网群不仅要确保系统内各发电单元在并网和孤岛状态下的正常运行，还要兼顾系统内多个微电网之间的能量流动，以提升供电稳定性和经济性。在一个微电网群落中，部分微电网由于自身调控能力有限，在单位时间段内，其内部发电量不一定与自身负荷平衡，对外呈现一定的电能富余或不足。电能不足的微电网为了保证自身负荷供电，需向电能富余微电网购电；电能富余的微电网为追求自身经济利益最大化，希望将多余电能出售给电能不足的微电网。基于这些需求，在微电网群系统中引入市场机制，微电网之间可以进行电能交易。在能量交易过程中，如何合理分配能量和利益，以及如何保证交易市场的公平性成为亟待解决的问题。针对上述问题，有学者提出基于拍卖模式的微电网交易方法，每个微电网根据其余微电网的出价不断修改自身出价，但该方法下的交易过程繁琐且计算复杂，微电网群能量调度的实时性无法得以保证。另外，有学者提出依据历史贡献率等因素的微电网出价准则，历史贡献率越高的微电网在能量分配过程中处于优先位置，但此方法并不利于长期处于电量不足状态下的微电网的稳定运行。
技术实现思路
本专利技术为了解决群落中微电网之间供需不匹配的问题，使各微电网达到最优的经济状态，提出一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法，所述方法根据各微电网内部电量的富余或不足情况，将各微电网分为消费者和提供者，提供者提供的能量按消费者出价的比例分配给消费者，其收入按照销售额的比例分配给提供者。本专利技术所采取的技术方案如下：一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法，所述方法包括：步骤一、设定微电网群包括m个微电网，M＝{MG1,MG2,MG3…,MGm}代表微电网群落中所有微电网的集合；根据确定微电网的功率差额ΔPt，分别为微电网在时间t内的光伏出力、风机出力以及负载功率；步骤二、判断ΔPt与0之间的大小关系，如果ΔPt＜0，MG被称为消费者，MGi代表某个消费者，I是所有消费者的集合,i∈I；如果ΔPt＞0，MG被称为提供者，MGj代表某个消费者，J是所有提供者的集合,j∈J；步骤三、根据消费者饥饿因子和消费者优先因子确定消费者i在t时段从交易中得到的能量步骤四、根据提供者饥饿因子和消费者优先因子确定提供者j在能量交易过程中输出的能量步骤五、判断步骤三所述消费者i在t时段从交易中得到的能量和步骤四所述提供者j在能量交易过程中输出的能量之间的大小，如果所述提供者j在能量交易过程中输出的能量小于所述消费者i在t时段从交易中得到的能量，则所有提供者输出全部能量；如果所述提供者j在能量交易过程中输出的能量大于所述消费者i在t时段从交易中得到的能量，则提供者根据消费者优先因子的比例输出能量；步骤六、根据提供者得到的总收益确定提供者j根据输出能量占总输出能量比例得到的收益，其中，所述提供者得到的总收益表示为：所述提供者j根据输出能量占总输出能量比例得到的收益表示为：其中，为消费者出价。进一步地，步骤三所述确定消费者i在t时段从交易中得到的能量的具体过程为：第一步、根据消费者饥饿因子模型和消费者优先因子模型分别获得所述消费者饥饿因子和消费者优先因子，其中，所述消费者饥饿因子模型为：所述消费者优先因子模型为：其中，消费者饥饿因子STi表示消费者i的所需能量；消费者优先因子PRi表示所述微电网可再生能源渗透率；第二步、根据第一步获得的所述消费者饥饿因子和消费者优先因子，获取消费者i在t时段的出价参数所述出价参数的形式如下：其中，αi和βi是权重因子，0≤αi,βi≤1且αi+βi＝1，αi的值越大，表明消费者饥饿因子对消费者出价影响越大，βi的值越大，表明消费者优先因子对消费者出价影响越大；第三步、结合所述出价参数确定消费者出价所述消费者出价表示为：其中，是从大电网购电价格；是向大电网售电价格，并且，和满足关系为：CGB＜Ci＜CGS；第四步、结合消费者出价确定消费者i在t时段从交易中得到的能量，所述消费者i在t时段从交易中得到的能量为：其中，是所有消费者t时段内需要的能量总和，是所有提供者t时段内可以提供的能量总和；当提供者提供总能量大于消费者所需总能量时，每个消费者都能得到与自身功率差额相等的能量，剩余能量则卖给大电网；当提供者提供的总能量不足以弥补消费者的功率差额时，按照消费者出价比例将能量分配给各个消费者。进一步地，步骤四所述确定提供者j在能量交易过程中输出的能量的具体过程为：第1步：根据提供者优先因子模型确定提供者优先因子PRj，所述提供者优先因子模型为：其中，分别表示提供者j的风机、光伏、负荷功率；第2步：结合第1步所述提供者优先因子确定提供者j在能量交易过程中输出的能量，所述提供者j在能量交易过程中输出的能量表示为：其中，表示提供者j可以提供的能量上限，即该提供者可再生能源减去负荷的值：本专利技术有益效果：本专利技术提出的一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法，通过GCC收集各个微电网的可再生能源出力以及负荷功率，根据功率差额把微电网分为消费者和提供者。对于消费者而言，基于购买提供者能量的需求，通过计算饥饿因子和优先因子给出自身出价，当提供者提供总能量大于消费者所需总能量时，每个消费者都能得到与自身功率差额相等的能量；当提供者提供的总能量不足以弥补消费者的功率差额时，按照消费者出价比例将能量分配给各个消费者，消费者根据获得能量的多少支付电价；对于提供者而言，通过计算优先因子决定提供能量的比例，当提供者提供总能量大于消费者所需总能量时，提供者根据优先因子的比例输出能量。当提供者提供的总能量不足以弥补消费者的功率差额时，所有提供者输出全部可以提供的能量，提供者根据提供能量的多少和消费者支付电价的总和获得相应的收益。GCC把上述优化结果传递给各个微电网，使其按照优化结果进行能量交易。本专利技术提出的微电网群能量交易方法通过根据各微电网内部电量的富余或不足情况，将各微电网分为消费者和提供者，提供者提供的能量按消费者出价的比例分配给消费者，其收入按照销售额的比例分配给提供者的方式，实现电能供需的合理分配，提高电能的有效利用率，极大程度上降低电能能源因为供需分配不均造成的浪费，同时，也可使消费者出价直接依据自身所需功率以及可再生能源渗透率给出，省去多次竞价过程，保证了交易市场的公平性和微电网群运行的经济性。附图说明图1为微电网1功率流动图；图2为微电网1功率缺额前后对比图；图3为微电网2功率流动图；图4为微电网2功率缺额前后对比图；图5为微电网3功率流动图；图6为微电网3功率缺额前后对比图；图7为本专利技术所述交易方法的流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术不受实施例的限制。实施例1：一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法，如图7所示，在微电网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一、设定微电网群包括m个微电网，M＝{MG1,MG2,MG3…,MGm}代表微电网群落中所有微电网的集合；根据

【技术特征摘要】
1.一种基于饥饿因子和优先因子的微电网群能量交易方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一、设定微电网群包括m个微电网，M＝{MG1,MG2,MG3…,MGm}代表微电网群落中所有微电网的集合；根据确定微电网的功率差额ΔPt，分别为微电网i在时间t内的光伏出力、风机出力以及负载功率；步骤二、判断ΔPt与0之间的大小关系，如果ΔPt＜0，MG被称为消费者，MGi代表某个消费者，I是所有消费者的集合,i∈I；如果ΔPt＞0，MG被称为提供者，MGj代表某个消费者，J是所有提供者的集合,j∈J；步骤三、根据消费者饥饿因子和消费者优先因子确定消费者i在t时段从交易中得到的能量步骤四、根据提供者饥饿因子和消费者优先因子确定提供者j在能量交易过程中输出的能量步骤五、判断步骤三所述消费者i在t时段从交易中得到的能量和步骤四所述提供者j在能量交易过程中输出的能量之间的大小，如果所述提供者j在能量交易过程中输出的能量小于所述消费者i在t时段从交易中得到的能量，则所有提供者输出全部能量；如果所述提供者j在能量交易过程中输出的能量大于所述消费者i在t时段从交易中得到的能量，则提供者根据消费者优先因子的比例输出能量；步骤六、根据提供者得到的总收益确定提供者j根据输出能量占总输出能量比例得到的收益，其中，所述提供者得到的总收益表示为：所述提供者j根据输出能量占总输出能量比例得到的收益表示为：其中，为消费者出价。2.根据权利要求1所述微电网群能量交易方法，其特征在于，步骤三所述确定消费者i在t时段从交易中得到的能量的具体过程为：第一步、根据消费者饥饿因子模型和消费者优先因子模型分别获得所述消费者饥饿因子和消费者优先因子，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盼宝，张晓晨，孙红梅，谭岭玲，郝鑫，王卫，徐殿国，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23