考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法技术方案

本发明专利技术涉及考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法，建立多微网系统不同电能共享模式下的数学模型，提出电能共享决策机制；基于模糊层次分析法搭建多微网系统隐私风险分层评估体系，计算风险评估指标的主观权重值，并量化得出不同共享模式下多微网系统的风险成本；考虑多微网系统的能量管理形式，提出不同共享模式下协调成本的量化模型；采用组合赋权法计算各指标权重，根据线性加权法得出不同共享模式下多微网系统的综合评估值。兼顾了多微网系统的经济性、风险性和协调性，能够更加反映共享模式的综合性能；通过对三种常见的电能共享模式进行综合评估，决策出综合性能最优的共享模式，使得该模式下的多微网系统运行性能最佳。运行性能最佳。运行性能最佳。

【技术实现步骤摘要】
考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法


[0001]本专利技术属于微电网能量管理
，具体涉及考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法。

技术介绍

[0002]随着电力交易市场化程度提高，微网间会长期以电能交易的形式作为维持自身供需平衡的手段之一。国内外关于多微网间电能交易的研究主要集中在对某一给定共享模式下的微网运行经济性进行分析，也有部分文献考虑到了电能交互过程中微网面临的隐私风险等问题，但这些研究工作没有对该隐私风险进行量化分析。除此之外，对于需要第三方协调机构的共享模式来说，能量匹配过程中涉及到微网间的利益关系，这将给协调过程带来难度，因而需要给协调者支付一定的协调成本。因此，仅针对电能共享下的经济性进行研究具有片面性，并且在给定共享模式下对多微网系统进行建模，不能全面顾及系统的各方性能。
[0003]因此，现阶段需设计考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法，来解决以上问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，该方法兼顾了电能共享下多微网系统的经济性、风险性和协调性，通过对不同共享模式的综合性能进行评估，决策出性能最优的多微网系统电能共享模式。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法，包括以下步骤：
[0007]S1、建立多微网系统不同电能共享模式下的数学模型，提出电能共享决策机制；
[0008]S2、基于模糊层次分析法搭建多微网系统隐私风险分层评估体系，计算风险评估指标的主观权重值，并量化得出不同共享模式下多微网系统的风险成本；
[0009]S3、考虑多微网系统的能量管理形式，提出不同共享模式下协调成本的量化模型；
[0010]S4、将经济性、风险性和协调性作为多微网系统的综合性能评估指标，采用组合赋权法计算各指标权重，并根据线性加权法得出不同共享模式下多微网系统的综合评估值。
[0011]进一步的，步骤S1中电能共享模式下的数学模型根据共享过程中微网内部信息的披露程度来划分；
[0012]将完全信息合作博弈共享模式设定为模式1，在该模式下，各微网对外公开所有内部信息；
[0013]将非完全信息合作博弈共享模式设定为模式2，在该模式下，各微网仅对外公布电能供需信息；
[0014]将非合作博弈共享模式设定为模式3，在该模式下，各微网不对外公开任何信息。
[0015]进一步的，所述模式1的电能共享决策机制为：
[0016]各微网对外公开内部设备及负荷信息，系统协调者统一搜集微网信息并结合电网电价和可再生能源发电预测数据，制定多微网系统集中式调度策略，得到各微网的设备出力计划、与电网交易计划、微网间电能共享计划，从而实现系统的经济运行；模式1的数学模型如下，
[0017]系统协调者以运行周期T内多微网系统的总运行成本最小为目标：
[0018][0019][0020][0021][0022]式中：分别表示微网i的运维成本、气体排放成本、与配网交易成本；k
BT
、k
WT
、k
PV
分别表示蓄电池、风机、光伏电池产生单位功率能量所需要的运维成本；分别表示微网i中储能系统的充/放电功率、风电机组实际出力、光伏系统实际出力；β为从电网购入单位电能的等效排放系数(kg/kWh)；γ为碳排放价格(元/kg)；分别表示微网与配电网交易的购、售电价；分别表示微网与配电网交易的购、售电量；
[0023]模型约束条件包含：微网功率平衡约束、储能系统运行约束、与配电网交易约束、内部电能共享约束；具体表达式如下：
[0024]a.功率平衡约束为
[0025][0026]b.储能系统约束包括
[0027]充放电功率约束：
[0028][0029]容量约束：
[0030][0031]c.与配电网交易约束为
[0032][0033]d.电能共享约束为
[0034][0035]式中：分别表示微网间的购、售电量；分别表示储能系统的充、放电功率；分别为充、放电功率上限；为0
‑
1变量，表示充电，表示放电；分别表示储能系统初始容量和运行结束容量；为微网i在t时段的储能容量；分别为储能容量上、下限；η
ch
、η
dis
分别表示充、放电效率；为微网与配电网交互功率上限；为微网与配电网交互功率上限；为0
‑
1变量，表示购电，表示售电；为微网间交互功率上限；为0
‑
1变量，表示购电，表示售电；
[0036]所述模式2的双层电能共享决策机制为：下层各微网首先独立制定最优调度策略，并对外公布电能共享计划，即电能供需信息，上层协调者根据电能供需关系，制定内部交易电价并建立能量匹配模型，实现多微网系统内部供需平衡；模式2的数学模型如下，
[0037]上层定价模型通过引入供需比R
t
来制定电价并采用分段函数的形式来描述：
[0038][0039][0040][0041][0042][0043]上层能量匹配模型通过引入供需比来平衡内部供需关系并采用分段函数的形式来描述：
[0044][0045][0046][0047][0048]下层微网内部自治模型以运行周期T内单个微网的运行成本最小为目标，其表达式如下：
[0049][0050][0051][0052][0053]式中：分别表示微网自治后系统的总供给量和总需求量；分别表示系统内部的购、售电价；分别表示微网i在t时段的内部实际购售电量；分别表示微网i在t时段的外部实际购售电量；的表达式同模式1；表示微网间的交易成本；
[0054]模型约束条件表达式同模式1；
[0055]所述模式3的电能共享决策机制为：各微网结合其余微网的历史交易行为，即量、价策略，制定自身最优调度计划，并将量、价策略密封上报给交易系统协调者，然后协调者
结合上报电价和电量，以社会福利最大化为目标，制定统一出清电价并确定各微网的中标电量；模式3的数学模型如下，
[0056]各微网以运行周期T内总成本最小为目标，其表达式如下：
[0057][0058][0059]系统协调者以社会福利最大化为目标进行出清，其表达式如下：
[0060][0061]式中：的表达式同模式1；λ
t
表示t时刻的统一出清电价；表示微网i在t时段的中标电量；表示微网在在t时段的竞标电价；
[0062]模型约束条件还包含竞标电价约束和中标电量约束；具体表达式如下：
[0063]a.竞标电价约束
[0064][0065]b.中标电量约束
[0066][0067][0068]进一步的，步骤S2的基于模糊层次分析法的隐私风险评估模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立多微网系统不同电能共享模式下的数学模型，提出电能共享决策机制；S2、基于模糊层次分析法搭建多微网系统隐私风险分层评估体系，计算风险评估指标的主观权重值，并量化得出不同共享模式下多微网系统的风险成本；S3、考虑多微网系统的能量管理形式，提出不同共享模式下协调成本的量化模型；S4、将经济性、风险性和协调性作为多微网系统的综合性能评估指标，采用组合赋权法计算各指标权重，并根据线性加权法得出不同共享模式下多微网系统的综合评估值。2.根据权利要求1所述的考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法，其特征在于，步骤S1中电能共享模式下的数学模型根据共享过程中微网内部信息的披露程度来划分；将完全信息合作博弈共享模式设定为模式1，在该模式下，各微网对外公开所有内部信息；将非完全信息合作博弈共享模式设定为模式2，在该模式下，各微网仅对外公布电能供需信息；将非合作博弈共享模式设定为模式3，在该模式下，各微网不对外公开任何信息。3.根据权利要求2所述的考虑风险和协调成本的多微网系统电能共享模式决策方法，其特征在于，所述模式1的电能共享决策机制为：各微网对外公开内部设备及负荷信息，系统协调者统一搜集微网信息并结合电网电价和可再生能源发电预测数据，制定多微网系统集中式调度策略，得到各微网的设备出力计划、与电网交易计划、微网间电能共享计划，从而实现系统的经济运行；模式1的数学模型如下，系统协调者以运行周期T内多微网系统的总运行成本最小为目标：系统协调者以运行周期T内多微网系统的总运行成本最小为目标：系统协调者以运行周期T内多微网系统的总运行成本最小为目标：系统协调者以运行周期T内多微网系统的总运行成本最小为目标：式中：分别表示微网i的运维成本、气体排放成本、与配网交易成本；k
BT
、k
WT
、k
PV
分别表示蓄电池、风机、光伏电池产生单位功率能量所需要的运维成本；分别表示微网i中储能系统的充/放电功率、风电机组实际出力、光伏系统实际出力；β为从电网购入单位电能的等效排放系数(kg/kWh)；γ为碳排放价格(元/kg)；分别表示微网与配电网交易的购、售电价；分别表示微网与配电网交易的购、售电量；模型约束条件包含：微网功率平衡约束、储能系统运行约束、与配电网交易约束、内部电能共享约束；具体表达式如下：
a.功率平衡约束为b.储能系统约束包括充放电功率约束：容量约束：c.与配电网交易约束为d.电能共享约束为式中：分别表示微网间的购、售电量；分别表示储能系统的充、放电功率；分别为充、放电功率上限；为0
‑
1变量，表示充电，表示放电；分别表示储能系统初始容量和运行结束容量；为微网i在t时段的储能容量；分别为储能容量上、下限；η
ch
、η
dis
分别表示充、放电效率；为微网与配电网交互功率上限；为微网与配电网交互功率上限；为0
‑
1变量，表示购电，表示售电；为微网间交互功率上限；为0
‑
1变量，表示购电，表示售电；所述模式2的双层电能共享决策机制为：下层各微网首先独立制定最优调度策略，并对外公布电能共享计划，即电能供需信息，上层协调者根据电能供需关系，制定内部交易电价
并建立能量匹配模型，实现多微网系统内部供需平衡；模式2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高红均，杨景茜，陈钱蓁，阮贺彬，贺帅佳，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：