一种点对点平台与综合能源运营商协同运行调度方法技术

本发明专利技术公开了一种点对点平台与综合能源运营商协同运行调度方法，建立综合能源运营商与点对点平台的协同运行模型，用以实现区域综合能源系统之间的能量共享。该模型应用能量产消者的概念，对大量涌现的分布式能源进行充分利用，考虑点对点平台与综合能源运营商的自身特性，建立基于点对点平台的分布式能量共享模型。通过点对点平台与综合能源运营商的协同运行，使得能量共享满足系统网络的结构约束。本发明专利技术能够求得符合综合能源运营商与分布式产消者利益的最优能量共享方案，从而实现社会福利的最大化，具有一定的经济效益。具有一定的经济效益。具有一定的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种点对点平台与综合能源运营商协同运行调度方法


[0001]本专利技术属于能源运营调度领域，特别涉及一种点对点平台与综合能源运营商协同运行调度方法。

技术介绍

[0002]近年来大量分布式资源接入配电网，如分布式光伏、储能资源、P2G等。由于微型燃气轮机组和P2G的渗透，区域电力系统与区域燃气系统的合作更加紧密，多能源互补的区域综合能源系统受到广泛关注。区域综合能源系统通常结合各种电气和供热组件，如可再生能源、储能和热电联产装置，有效地提高了两个能源系统的可靠性和利用效率。随着分布式能源的快速发展，区域综合能源系统需要构建新的交易策略，以更好地实现系统的经济运行和分布式能源资源的有效消纳。
[0003]随着柔性资源产消者概念的提出，区域综合能源系统的交易机制正在由集中式向分布式转变。然而，产消者通常分布在系统结构的底层，用电量小，管理的灵活性和资源的灵活性不足以达到参与电力市场的门槛。但我们注意到，点对点能量共享架构可以促进分布式能源的就近交易，充分调动供需双方的灵活性，实现能源的就近供需平衡。因此，点对点能量共享平台的发展引起了人们越来越多的兴趣，点对点能量共享平台的决策有助于匹配消费者之间的交易。目前区域综合能源系统的研究普遍局限于集中式调度，不能适应分布式能源接入的新环境。其次，目前对点对点能量共享的研究主要集中在电力系统领域，而没有解决多能源耦合的问题。因此，研究一种能够实现区域综合能源系统分散式的协同优化调度方法具有重要意义。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种点对点平台与综合能源运营商协同运行调度方法，用以实现区域综合能源系统之间的能量共享。
[0005]技术方案：本专利技术提出一种点对点平台与综合能源运营商协同运行调度方法，该方法包括以下步骤：
[0006]步骤1：根据分布式能源产消者的需求特性，建立基于点对点平台的能量共享匹配模型，得出点对点产消者之间的能量共享匹配方案；
[0007]步骤2：基于点对点产消者之间的能量共享匹配方案，同时根据不同能源系统特性，建立区域综合能源系统协同运行模型；
[0008]步骤3：采用交替迭代方式求解点对点平台与综合能源运营商协同运行模型，得到调度方案，输出结果。
[0009]进一步的，所述步骤1建立点对点平台的能量共享匹配模型为：
[0010]点对点交易匹配过程将实现所有产消者收益最优作为目标，以此实现最优点对点能量共享匹配策略，该模型包括目标函数、产消者约束和能量共享量约束3个部分：
[0011]1)目标函数
[0012]目标函数为最小化生产者成本与消费者收益的差值，具体目标函数如下：
[0013][0014]式中：为生产者成本函数，为产消者η的售电量，为消费者收益函数；为产消者η的购电量，N
s
为产消者中生产者对应的集合，N
b
为产消者中消费者对应的集合；
[0015]2)产消者约束
[0016]生产者与消费者都满足出力或者购电量的限制，具体约束如下：
[0017][0018][0019]式中：分别为生产者的售电量和消费者的购电量，分别为售电量和购电量的上、下限；
[0020]3)能量共享量约束
[0021]一组完成匹配的能量共享ω的共享量应为生产者出力的总和，同时也应该是生产者购电量的总和，具体能量共享量模型如下：
[0022][0023][0024][0025]式中：T
ω
为对应能量共享ω的共享量，Ω为能量共享匹配结果的集合，Ω
η
为与产消者η对应的能量共享匹配结果集合，N
s
为产消者中生产者对应的集合，N
b
为产消者中消费者对应的集合。
[0026]进一步的，所述步骤2建立区域综合能源系统协同优化模型：
[0027]综合能源运营商获得点对点平台的能量共享匹配结果，并对剩余资源进行统一协调调度，保证能量共享能够满足系统结构约束，同时向产消者收取网络使用费，该模型包括目标函数、区域配电系统约束、区域配气系统约束与网络收费4个部分；
[0028]1)目标函数
[0029]目标函数分别为区域配电系统和区域配气系统的运行成本，以最小化系统运行成本为目标：
[0030][0031][0032]式中：C
G,i
、C
η,j
分别为上级电网节点i对应的机组G的电价与电网节点j对应的点对点能量共享电价；N
G
、N
e
分别为机组G所在的发电机节点集合与普通电力产消者节点集合；C
S,m
、C
η,n
分别为上级气网节点m对应的气源点S的气价与气网节点n对应的点对点能量共享
气价；N
s
、N
r
分别为气源点S所在的气源点集合与普通天然气产消者节点集合；P
G,i
为上级电网节点i对应的机组G的电价有功出力，为电网节点j对应的点对点能量共享功率；f
S,m
为上级气网节点m对应的气源点S的天然气出力，气网节点n对应的点对点能量共享天然气出力；
[0033]2)区域配电系统约束
[0034][0035][0036][0037][0038][0039][0040][0041][0042][0043][0044]式中：P
G,j
与Q
G,j
为上级电网节点j对应的机组G注入区域配电系统的有功、无功功率；P
ij
、Q
ij
为线路ij上的有功、无功传输功率；P
jl
、Q
jl
为流出电网节点j的线路jl上的有功、无功功率；P
L,j
、Q
L,j
为节点j的有功、无功负荷；为电网节点j对应点对点能量共享的购电量；U
i
、U
j
为i、j节点电压；r
ij
、x
ij
、l
ij
为线路ij上的电阻、电抗和电流；分别为节点i的电压幅值的上、下限；别为节点i的电压幅值的上、下限；为支路ij的有功、无功功率的上、下限；和分别为上级电网注入节点j的有功、无功功率的上、下限；λ
α
为燃气轮机节点α的转换效率；Ψ
α
为配电网与配气网燃气轮机耦合节点集合；为气网节点m对应的点对点能量共享购气量；
[0045]3)区域配气系统约束
[0046][0047](f
mn
)2/(C
mn
)2＝(π
m
)2‑
(π
n
)2[0048][0049][0050]τ
k
＝C
k
f
Ck
[0051][0052]式中：f
S,m
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点对点平台与综合能源运营商协同运行调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据分布式能源产消者的需求特性，建立基于点对点平台的能量共享匹配模型，得出点对点产消者之间的能量共享匹配方案；步骤2：基于点对点产消者之间的能量共享匹配方案，同时根据不同能源系统特性，建立区域综合能源系统协同运行模型；步骤3：采用交替迭代方式求解点对点平台与综合能源运营商协同运行模型，得到调度方案，输出结果。2.根据权利要求1所述的一种点对点平台与综合能源运营商协同运行调度方法，其特征在于，所述步骤1建立点对点平台的能量共享匹配模型为：点对点交易匹配过程将实现所有产消者收益最优作为目标，以此实现最优点对点能量共享匹配策略，该模型包括目标函数、产消者约束和能量共享量约束3个部分：1)目标函数目标函数为最小化生产者成本与消费者收益的差值，具体目标函数如下：式中：为生产者成本函数，为产消者η的售电量，为消费者收益函数；为产消者η的购电量，N
s
为产消者中生产者对应的集合，N
b
为产消者中消费者对应的集合；2)产消者约束生产者与消费者都满足出力或者购电量的限制，具体约束如下：生产者与消费者都满足出力或者购电量的限制，具体约束如下：式中：分别为生产者的售电量和消费者的购电量，分别为售电量和购电量的上、下限；3)能量共享量约束一组完成匹配的能量共享ω的共享量应为生产者出力的总和，同时也应该是生产者购电量的总和，具体能量共享量模型如下：量模型如下：量模型如下：式中：T
ω
为对应能量共享ω的共享量，Ω为能量共享匹配结果的集合，Ω
η
为与产消者η对应的能量共享匹配结果集合，N
s
为产消者中生产者对应的集合，N
b
为产消者中消费者对应的集合。3.根据权利要求1所述的一种点对点平台与综合能源运营商协同运行调度方法，其特征在于，所述步骤2建立区域综合能源系统协同优化模型：
综合能源运营商获得点对点平台的能量共享匹配结果，并对剩余资源进行统一协调调度，保证能量共享能够满足系统结构约束，同时向产消者收取网络使用费，该模型包括目标函数、区域配电系统约束、区域配气系统约束与网络收费4个部分；1)目标函数目标函数分别为区域配电系统和区域配气系统的运行成本，以最小化系统运行成本为目标：目标：式中：C
G，i
、C
η，j
分别为上级电网节点i对应的机组G的电价与电网节点j对应的点对点能量共享电价；N
G
、N
e
分别为机组G所在的发电机节点集合与普通电力产消者节点集合；C
S，m
、C
η，n
分别为上级气网节点m对应的气源点S的气价与气网节点n对应的点对点能量共享气价；N
s
、N
r
分别为气源点S所在的气源点集合与普通天然气产消者节点集合；P
G，i
为上级电网节点i对应的机组G的电价有功出力，为电网节点j对应的点对点能量共享功率；f
S，m
为上级气网节点m对应的气源点S的天然气出力，气网节点n对应的点对点能量共享天然气出力；2)区域配电系统约束2)区域配电系统约束2)区域配电系统约束2)区域配电系统约束2)区域配电系统约束2)区域配电系统约束2)区域配电系统约束2)区域配电系统约束2)区域配电系统约束2)区域配电系统约束式中：P
G，j
与Q
G，j
为上级电网节点j对应的机组G注入区域配电系统的有功、无功功率；P
ij
、Q
ij
为线路ij上的有功...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国强，孙靖鸿，陈胜，卫志农，臧海祥，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：