低碳微能源网群多能交易方法技术

本发明专利技术公开了低碳微能源网群多能交易方法

【技术实现步骤摘要】
低碳微能源网群多能交易方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及能源交易
，尤其涉及一种低碳微能源网群多能交易方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]近年来，能源的高效利用和微能源网的多能互联，已成为能源行业的热门研究课题
。
微能源网可以同时满足用户负荷侧的电
、
热
、
冷需求，本质上是一种单一主体的分布式综合能源系统，也是目前分布式综合能源系统最重要的利用方式
。
同一地区的多个微能源网形成微能源网群，能源供需之间的相互作用使得微能源网之间存在一定的合作与竞争关系
。
如何公平高效地实现微能源网之间的多能互补
、
资源的最佳利用以及微能源网自身利益最大化，是一个亟待解决的问题
。
[0003]目前，在微能源网群的经济调度和市场化交易方面，国内外学者已对博弈论的应用做了一些研究，主要分为合作博弈和非合作博弈两大类
。
在合作博弈中，各微能源网通过签订强制性合同产生“合作价值”，关注微网联盟的整体利益，本质上是集中优化
。
在非合作博弈中，各微能源网则更关注自身在微网集群中的独立性，力求自身利益最大化，忽略了他们之间的合作关系
。
[0004]但是，当前研究通常只考虑微网之间的单一合作关系或单一竞争关系，没有考虑能源市场下微能源网的合作与竞争同时存在的情况
。
此外，大多数研究在对微能源网群进行建模时，只考虑了微能源网之间的电力交易，往往忽略了其他能源也会参与能源市场并会对电力交易产生影响
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种低碳微能源网群多能交易方法
、
装置
、
设备及存储介质，用于解决现有的能源交易方面没有考虑能源市场下微能源网的合作与竞争同时存在的情况，以及忽略了其他能源也会参与能源市场并会对电力交易产生影响的技术问题
。
[0006]本专利技术提供了一种低碳微能源网群多能交易方法，包括：根据预设定的微能源网群多能交易过程，初始化多能交易价格；根据多能交易价格和预设的公有微网联盟的内部合作博弈优化运行模型，获取所述公有微网联盟内各能源的第一供需情况；根据所述第一供需情况，采用竹节虫种群进化算法求取所述公有微网联盟的对外多能交易价格；构建所述公有微网联盟与私有微网群的非合作博弈优化运行模型；采用所述非合作博弈优化运行模型和所述对外多能交易价格计算所述公有微网联盟与所述私有微网群的第二供需情况；根据所述第二供需情况，采用竹节虫种群进化算法计算多能交易市场的市场多能交易价格；
判断所述市场多能交易价格是否收敛；若不收敛，将所述市场多能交易价格作为所述多能交易价格，并返回根据预设的公有微网联盟的内部合作博弈优化运行模型，采用所述多能交易价格获取所述公有微网联盟内各能源的第一供需情况的步骤；若收敛，将所述市场多能交易价格作为最优多能交易价格，并采用所述最优多能交易价格对所述微能源网群进行交易结算
。
[0007]可选地，所述微能源网群多能交易过程包括：所述微能源网群与外部公共能源网络的能源交易，以及所述微能源网群内部的能源交易
。
[0008]可选地，所述公有微网联盟的内部合作博弈优化运行模型的目标函数为：；其中，是公有微网联盟的日总运营成本；；其中，
、
分别为公有微网联盟在
t
时刻从外部电网购买
、
向外部电网销售电力的价格，是公有微网联盟从外部天然气网络购买天然气的价格，
、
和分别是公有微网联盟在
t
时刻从外部能源网络购买或出售能量的电功率
、
热功率和冷功率；；其中，
、
和分别为多能交易市场中的电能
、
热能和冷能的价格，
、
和是公有微网联盟从多能交易市场买卖电能
、
热能和冷能的功率；所述目标函数的约束条件包括公有微网联盟中每个微网的冷热电功率平衡约束
、
公有微网联盟内部整体的冷热电功率平衡约束和各设备在接受调控期间所受的功率约束和容量约束；所述公有微网联盟中每个微网的冷热电功率平衡约束为：；其中，
、
和分别为公有微网联盟内第
i
个微能源网在
t
时刻的电功率
、
热功率和冷功率，是新能源发电功率，和分别为微型燃气轮机的电功率和热功率，
、
和分别为储电设备
、
储热设备和储冷设备的输出功率，
、
和分别为微能源网的电负荷功率
、
热负荷功率
、
冷负荷功率，为燃气锅炉的输出功率，为电锅炉的输出功率，为压缩制冷机的输出功率；所述公有微网联盟内部整体的冷热电功率平衡约束为：
；所述各设备在接受调控期间所受的功率约束和容量约束为：；其中，和分别为各设备的最大运行功率和最小运行功率，表示
t
时刻存储在第
k
个储能设备中的能量，和分别表示储能设备的最大容量和最小容量
。
[0009]可选地，所述公有微网联盟与私有微网群的非合作博弈优化运行模型中，非合作博弈的步骤，包括：在不参与多能交易过程的情况下，获取公有微网联盟根据运营成本计算得到的能源基础报价；所述私有微网群根据所述能源基础报价调整私有设备产量，并根据多能交易市场的能源需求做出响应；所述公有微网联盟根据所述多能交易市场的能源需求调整公有设备产量，并根据所述公有设备产量的收益调整多能交易市场的能源价格
。
[0010]本专利技术还提供了一种低碳微能源网群多能交易装置，包括：多能交易价格初始化模块，用于根据预设定的微能源网群多能交易过程，初始化多能交易价格；第一供需情况获取模块，用于根据多能交易价格和预设的公有微网联盟的内部合作博弈优化运行模型，获取所述公有微网联盟内各能源的第一供需情况；对外多能交易价格求取模块，用于根据所述第一供需情况，采用竹节虫种群进化算法求取所述公有微网联盟的对外多能交易价格；非合作博弈优化运行模型构建模块，用于构建所述公有微网联盟与私有微网群的非合作博弈优化运行模型；第二供需情况计算模块，用于采用所述非合作博弈优化运行模型和所述对外多能交易价格计算所述公有微网联盟与所述私有微网群的第二供需情况；市场多能交易价格计算模块，用于根据所述第二供需情况，采用竹节虫种群进化算法计算多能交易市场的市场多能交易价格；收敛判断模块，用于判断所述市场多能交易价格是否收敛；返回模块，用于若不收敛，将所述市场多能交易价格作为所述多能交易价格，并返回根据预设的公有微网联盟的内部合作博弈优化运行模型，采用所述多能交易价格获取所述公有微网联盟内各能源的第一供需情况的步骤；交易结算模块，用于若收敛，将所述市场多能交易价格作为最优多能交易本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低碳微能源网群多能交易方法，其特征在于，包括：根据预设定的微能源网群多能交易过程，初始化多能交易价格；根据多能交易价格和预设的公有微网联盟的内部合作博弈优化运行模型，获取所述公有微网联盟内各能源的第一供需情况；根据所述第一供需情况，采用竹节虫种群进化算法求取所述公有微网联盟的对外多能交易价格；构建所述公有微网联盟与私有微网群的非合作博弈优化运行模型；采用所述非合作博弈优化运行模型和所述对外多能交易价格计算所述公有微网联盟与所述私有微网群的第二供需情况；根据所述第二供需情况，采用竹节虫种群进化算法计算多能交易市场的市场多能交易价格；判断所述市场多能交易价格是否收敛；若不收敛，将所述市场多能交易价格作为所述多能交易价格，并返回根据预设的公有微网联盟的内部合作博弈优化运行模型，采用所述多能交易价格获取所述公有微网联盟内各能源的第一供需情况的步骤；若收敛，将所述市场多能交易价格作为最优多能交易价格，并采用所述最优多能交易价格对所述微能源网群进行交易结算
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微能源网群多能交易过程包括：所述微能源网群与外部公共能源网络的能源交易，以及所述微能源网群内部的能源交易
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述公有微网联盟的内部合作博弈优化运行模型的目标函数为：；其中，是公有微网联盟的日总运营成本；；其中，
、
分别为公有微网联盟在
t
时刻从外部电网购买
、
向外部电网销售电力的价格，是公有微网联盟从外部天然气网络购买天然气的价格，
、
和分别是公有微网联盟在
t
时刻从外部能源网络购买或出售能量的电功率
、
热功率和冷功率；；其中，
、
和分别为多能交易市场中的电能
、
热能和冷能的价格，
、
和是公有微网联盟从多能交易市场买卖电能
、
热能和冷能的功率；所述目标函数的约束条件包括公有微网联盟中每个微网的冷热电功率平衡约束
、
公有微网联盟内部整体的冷热电功率平衡约束和各设备在接受调控期间所受的功率约束和容量约束；所述公有微网联盟中每个微网的冷热电功率平衡约束为：
；其中，
、
和分别为公有微网联盟内第
i
个微能源网在
t
时刻的电功率
、
热功率和冷功率，是新能源发电功率，和分别为微型燃气轮机的电功率和热功率，
、
和分别为储电设备
、
储热设备和储冷设备的输出功率，
、
和分别为微能源网的电负荷功率
、
热负荷功率
、
冷负荷功率，为燃气锅炉的输出功率，为电锅炉的输出功率，为压缩制冷机的输出功率；所述公有微网联盟内部整体的冷热电功率平衡约束为：；所述各设备在接受调控期间所受的功率约束和容量约束为：；其中，和分别为各设备的最大运行功率和最小运行功率，表示
t
时刻存储在第
k
个储能设备中的能量，和分别表示储能设备的最大容量和最小容量
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述公有微网联盟与私有微网群的非合作博弈优化运行模型中，非合作博弈的步骤，包括：在不参与多能交易过程的情况下，获取公有微网联盟根据运营成本计算得到的能源基础报价；所述私有微网群根据所述能源基础报价调整私有设备产量，并根据多能交易市场的能源需求做出响应；所述公有微网联盟根据所述多能交易市场的能源需求调整公有设备产量，并根据所述公有设备产量的收益调整多能交易市场的能源价格
。5.
一种低碳微能源网群多能交易装置，其特征在于，包括：多能交易价格初始化模块，用于根据预设定的微能源网群多能交易过程，初始化多能交易价格；第一供需情况获取模块，用于根据多能交易价格和预设的公有微网联盟的内部合作博弈优化运行模型，获取所述公有微网联盟内各能源的第一供需情况；对外多能交易价格求取模块，用于根据所述第一供需情况，采用竹节虫种群进化算法求取所述公有微网联盟...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹雁和，周桂，阮志杰，曾国钧，陆煜锌，赵云，谢波林，刘斯亮，钟毅，李宾，余俊杰，张勇军，朱继忠，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司华南理工大学，
类型：发明
国别省市：