一种能量共享系统的电价确定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种能量共享系统的电价确定方法及系统。包括：获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型；获取增加过网费后能量共享服务商的收益模型；加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型；采用非合作斯塔克伯格博弈框架确定所述能量共享服务商和所述用户的交互关系；根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；将所述博弈均衡点处的所述能量共享服务商策略确定为能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格。本发明专利技术可以提高能量共享服务商及用户的运营收益，增加光伏消纳率。

A Method and System for Determining Electricity Price of Energy Sharing System

The invention discloses a method and a system for determining the electricity price of an energy sharing system. Including: obtaining the basic load model of the user side in the energy sharing system; obtaining the revenue model of the energy sharing service provider after increasing the network fee; adding switch variables to access different sharing domains to determine the user side revenue model in the energy sharing system; using the non-cooperative Stackberg game framework to determine the interaction between the energy sharing service provider and the user; According to the interaction relationship between the energy-sharing service provider and the user determined by the non-cooperative Starkberg game framework, the game between the energy-sharing service provider and the user is carried out until the game equilibrium point is reached. The energy-sharing service provider strategy at the game equilibrium point is determined as the price of the energy-sharing service provider to sell and buy back electricity to the user. The invention can improve the operation income of energy sharing service providers and users and increase the photovoltaic absorption rate.

【技术实现步骤摘要】
一种能量共享系统的电价确定方法及系统
本专利技术涉及电力系统领域，特别是涉及一种能量共享系统的电价确定方法及系统。
技术介绍
在区域配电网中分布式项目与用户间的交易，使用电网资源，需要向电网企业交纳过网费，并规定了相关的收费政策。在此政策的基础上，通过对一个配网区域进行共享域划分，合理调配电能的流向，一方面提高能量共享服务商制定电价的灵活性，另一方面对过网费提出应对策略，减少过网费的缴纳。在一定程度增加能量共享服务商及用户的运营收益，提高光伏消纳率，优化能源结构，减少对化石燃料的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能量共享系统的电价确定方法及系统，以提高能量共享服务商及用户的运营收益。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种能量共享系统的电价确定方法，包括：获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型；获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型；根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型；所述开关变量为所述用户侧选择所述能量共享系统中共享域的选择状态；采用非合作斯塔克伯格博弈框架确定所述能量共享服务商和所述用户的交互关系；所述非合作斯塔克伯格博弈框架中，所述能量共享服务商为主导者，所述用户为跟随者，所述能量共享服务商策略为对用户销售和回购电能的价格，所述用户的策略为与所述能量共享服务商交易的电量及开关变量的选取；根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；所述博弈均衡点处所述能量共享服务商和所述用户的效益达到最大值；将所述博弈均衡点处的所述能量共享服务商策略确定为能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格。可选的，所述获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型，具体包括：对于用户侧的第i个用户，获取第i个用户的总负荷函数；所述第i个用户的总负荷为所述第i个用户的固定负荷和可调节负荷之和；获取第i个用户的光伏出力函数；根据所述第i个用户的总负荷函数和所述第i个用户的光伏出力函数，确定所述第i个用户的净负荷函数；所述第i个用户的净负荷等于所述第i个用户的总负荷减去所述光伏出力；确定用户侧所有用户的净负荷函数，得到用户侧的负荷基本模型。可选的，所述获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型，具体包括：获取所述能量共享服务商与用户侧的交易收益模型；所述交易收益模型为所有共享域内的所有用户从所述能量共享服务商处购电的总支出；获取所述能量共享服务商与用户侧的交易支出模型；所述交易支出模型为所有共享域内所有用户向所述能量共享服务商处售电的总收益；获取所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型；确定所述能量共享服务商需要交纳的过网费模型；确定增加过网费后所述能量共享服务商的收益模型；所述能量共享服务商增加过网费后的收益等于：所述能量共享服务商与用户侧的交易收益加上所述能量共享服务商与公用电网的交易收益，再减去所述能量共享服务商与用户侧的交易支出，再减去所述能量共享服务商需要交纳的过网费。可选的，所述获取所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型，具体包括：当所述能量共享服务商从所述公用电网购电时，所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型为：其中，为所述能量共享服务商从公用电网购电的电价，为能量共享系统中所有共享域的总净电量；R3为所述能量共享服务商从公用电网购电的交易收益；当所述能量共享服务商向所述公用电网售电时，所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型为：其中，为所述能量共享服务商向所述公用电网售电的电价；R4为所述能量共享服务商向公用电网售电的交易收益。可选的，所述根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型，具体包括：对于所述能量共享系统中用户侧的第i个用户，当所述第i个用户的净负荷大于或等于0时，所述第i个用户的收益模型为：其中，为第i个用户的收益，li为偏好系数，为第i个用户的总负荷，为第i个用户的光伏出力，γ为光伏补贴价格，表示用户用电消耗所获得的收益，为由能量共享服务商制定的第1个共享域第h时段用户的购电电价，为由能量共享服务商制定的第2个共享域第h时段用户的购电电价，k1i第1个共享域的开关变量，k2i为第2个共享域的开关变量，k3i为第3个共享域的开关变量，kni为第n个共享域的开关变量；当第j个共享域的开关变量为1时，表示所述第i个用户选择第j个共享域进行电力交易；当第j个共享域的开关变量为0时，表示所述第i个用户不选择第j个共享域进行电力交易；当所述第i个用户的净负荷小于0时，所述第i个用户的收益模型为：其中，为由能量共享服务商制定的第1个共享域第h时段用户的售电电价，为由能量共享服务商制定的第2个共享域第h时段用户的售电电价。可选的，所述根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；具体包括：(1)获取用户的初始数据和能量共享系统的参数；所述参数包括过网费系数、能量共享服务商从公用电网购电的电价、能量共享服务商向公用电网售电的电价、用户光伏出力的光伏补贴价格；(2)根据所述用户的初始数据，确定能量共享服务商对用户销售和回购电能的电价，并生成能量共享服务商策略下发给用户；(3)用户接收能量共享服务商策略，根据所述能量共享服务商策略和用户侧的收益模型制定用户的策略，并将用户的策略反馈给能量共享服务商；(4)能量共享服务商根据用户反馈的策略结合能量共享服务商的收益模型计算能量共享服务商的效益；若能量共享服务商和用户均达到最大效益，即二者均不能通过改变自身策略增加效益，则达到博弈均衡点，博弈停止；否则，能量共享服务商则重新制定对用户销售和回购电能的电价，并重复进行(2)-(3)，直至达到博弈均衡点。本专利技术还提供一种能量共享系统的电价确定系统，包括：用户侧的负荷基本模型获取模块，用于获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型；能量共享服务商的收益模型获取模块，用于获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型；用户侧的收益模型获取模块，用于根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型；所述开关变量为所述用户侧选择所述能量共享系统中共享域的选择状态；能量共享服务商和用户的交互关系确定模块，用于采用非合作斯塔克伯格博弈框架确定所述能量共享服务商和所述用户的交互关系；所述非合作斯塔克伯格博弈框架中，所述能量共享服务商为主导者，所述用户为跟随者，所述能量共享服务商策略为对用户销售和回购电能的价格，所述用户的策略为与所述能量共享服务商交易的电量及开关变量的选取；博弈模块，用于根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；所述博弈均衡点处所述能量共享服务商和所述用户的效益达到最大值；能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格确定模块，用于将所述博弈均衡点处的所述能量共享服务商策略确定为能量共享服务商对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量共享系统的电价确定方法，其特征在于，包括：获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型；获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型；根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型；所述开关变量为所述用户侧选择所述能量共享系统中共享域的选择状态；采用非合作斯塔克伯格博弈框架确定所述能量共享服务商和所述用户的交互关系；所述非合作斯塔克伯格博弈框架中，所述能量共享服务商为主导者，所述用户为跟随者，所述能量共享服务商策略为对用户销售和回购电能的价格，所述用户的策略为与所述能量共享服务商交易的电量及开关变量的选取；根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；所述博弈均衡点处所述能量共享服务商和所述用户的效益达到最大值；将所述博弈均衡点处的所述能量共享服务商策略确定为能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格。

【技术特征摘要】
1.一种能量共享系统的电价确定方法，其特征在于，包括：获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型；获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型；根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型；所述开关变量为所述用户侧选择所述能量共享系统中共享域的选择状态；采用非合作斯塔克伯格博弈框架确定所述能量共享服务商和所述用户的交互关系；所述非合作斯塔克伯格博弈框架中，所述能量共享服务商为主导者，所述用户为跟随者，所述能量共享服务商策略为对用户销售和回购电能的价格，所述用户的策略为与所述能量共享服务商交易的电量及开关变量的选取；根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；所述博弈均衡点处所述能量共享服务商和所述用户的效益达到最大值；将所述博弈均衡点处的所述能量共享服务商策略确定为能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格。2.根据权利要求1所述的能量共享系统的电价确定方法，其特征在于，所述获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型，具体包括：对于用户侧的第i个用户，获取第i个用户的总负荷函数；所述第i个用户的总负荷为所述第i个用户的固定负荷和可调节负荷之和；获取第i个用户的光伏出力函数；根据所述第i个用户的总负荷函数和所述第i个用户的光伏出力函数，确定所述第i个用户的净负荷函数；所述第i个用户的净负荷等于所述第i个用户的总负荷减去所述光伏出力；确定用户侧所有用户的净负荷函数，得到用户侧的负荷基本模型。3.根据权利要求1所述的能量共享系统的电价确定方法，其特征在于，所述获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型，具体包括：获取所述能量共享服务商与用户侧的交易收益模型；所述交易收益模型为所有共享域内的所有用户从所述能量共享服务商处购电的总支出；获取所述能量共享服务商与用户侧的交易支出模型；所述交易支出模型为所有共享域内所有用户向所述能量共享服务商处售电的总收益；获取所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型；确定所述能量共享服务商需要交纳的过网费模型；确定增加过网费后所述能量共享服务商的收益模型；所述能量共享服务商增加过网费后的收益等于：所述能量共享服务商与用户侧的交易收益加上所述能量共享服务商与公用电网的交易收益，再减去所述能量共享服务商与用户侧的交易支出，再减去所述能量共享服务商需要交纳的过网费。4.根据权利要求3所述的能量共享系统的电价确定方法，其特征在于，所述获取所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型，具体包括：当所述能量共享服务商从所述公用电网购电时，所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型为：其中，为所述能量共享服务商从公用电网购电的电价，为能量共享系统中所有共享域的总净电量；R3为所述能量共享服务商从公用电网购电的交易收益；当所述能量共享服务商向所述公用电网售电时，所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型为：其中，为所述能量共享服务商向所述公用电网售电的电价；R4为所述能量共享服务商向公用电网售电的交易收益。5.根据权利要求2所述的能量共享系统的电价确定方法，其特征在于，所述根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型，具体包括：对于所述能量共享系统中用户侧的第i个用户，当所述第i个用户的净负荷大于或等于0时，所述第i个用户的收益模型为：其中，为第i个用户的收益，li为偏好系数，为第i个用户的总负荷，为第i个用户的光伏出力，γ为光伏补贴价格，表示用户用电消耗所获得的收益，为由能量共享服务商制定的第1个共享域第h时段用户的购电电价，为由能量共享服务商制定的第2个共享域第h时段用户的购电电价，k1i第1个共享域的开关变量，k2i为第2个共享域的开关变量，k3i为第3个共享域的开关变量，kni为第n个共享域的开关变量；当第j个共享域的开关变量为1时，表示所述第i个用户选择第j个共享域进行电力交易；当第j个共享域的开关变量为0时，表示所述第i个用户不选择第j个共享域进行电力交易；当所述第i个用户的净负荷小于0时，所述第i个用户的收益模型为：其中，为由能量共享服务商制定的第1个共享域第h时段用户的售电电价，为由能量共享服务商制定的第2个共享域第h时段用户的售电电价。6.根据权利要求1所述的能量共享系统的电价确定方法，其特征在于，所述根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；具体包括：(1)获取用户的初始数据和能量共享系统的参数；所述参数包括过网费系数、能量共享服务商从公用电网购电的电价、能量共享服务商向公用电网售电的电价、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘念，陈刘东，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11