基于网源协同多目标的电力交易方法技术

本发明专利技术公开了一种基于网源协同多目标的电力交易方法

【技术实现步骤摘要】
基于网源协同多目标的电力交易方法、系统、设备与介质


[0001]本专利技术涉及电力交易
，涉及一种电力交易方法，尤其涉及一种基于网源协同多目标的电力交易方法
、
系统
、
设备与介质
。

技术介绍

[0002]随着新一轮的电力体制改革，售电侧的逐步放开，电力市场中各参与主体之间的交易变得十分复杂，各自都以自身的利益最大化为目标，彼此相互竞争，利益之间存在关联并冲突
。
其中，发电侧以电价为主要策略，用户以电量为主要策略，主要为减少政府对电价的控制，从而将电价交给市场决定
。
在电力交易过程中，不可避免涉及到“过网费”计算机制
。
[0003]2017
年印发的
《
关于开展分布式发电市场化交易试点的通知
》
及其
《
补充通知
》
中指出“过网费”暂按电力用户接入电压等级对应的输配电价扣减分布式发电市场化交易所涉及最高电压等级输配电价进行核算
。
但“过网费”暂行办法操作层面存在一定难度，由于各电压等级输配电价级差过小，导致由现行的过网费计算方法计算得到的过网费较低，配电网运营商很难通过过网费回收其成本，加重了配电网的负担；且采用不同电压等级输配电价级差确定暂行“过网费”标准的方式，可能直接导致参与试点交易的电力用户少承担或者不承担交叉补贴费用，不符合工商业用户公平承担电价交叉补贴责任的思路
。
[0004]目前，关于分布式电源过网费机制的研究已取得了一定的成果
。
有技术方案提出去补贴条件下适应光伏成本学习曲线的过网费机制，将过网费分为基本电价
、
网损电价和交叉补贴三部分，但并未考虑分布式交易对线路阻塞的影响
。
也有方案提出了基于多售电主体点对点交易模式的动态过网费机制，过网费随每笔交易的位置
、
电量
、
时间等改变而动态变化，但该方法在实际运用中难度较大且并未考虑交叉补贴对过网费的影响
。
此外还可以采用基于过网费动态更新的多主体协同规划趋优引导策略，将过网费作为规划中的影响因子，又或者可以从产消者角度分别构建分布式发电市场点对点（
P2P
）交易模型和社区（
CB
）交易模型，利用对偶乘子和耦合电能交易模型分别建立两种交易模式的过网费计算模型，但该方法在考虑分布式交易对电网企业的影响上具有一定的局限性
。
[0005]分布式电源发展和负荷需求具有较强的随机性和阶段性，且分布式电源投资成本在短期内难以回收，因此在制定合理的过网费机制时应进行合理规划
。
目前，传统电力系统规划大都以静态
、
单阶段为主，较少考虑分布式电源建设时序的问题
。
但在中长期规划中，静态单阶段规划会导致分布式电源在投资初期供大于求，造成资源的浪费，而在规划期后期设备老化产能不足导致供能水平下降，无法满足负荷需求
。
针对这一问题，有研究者提出了一种氢电耦合微电网多阶段动态规划方法，提升了微电网规划方案的经济性
。
还有方案针对风火电打捆发电系统规划周期长，提出一种基于全寿命周期成本
(LCC)
的风火电打捆发电系统多阶段优化规划模型
。
[0006]上述现有技术虽然提供了多种可应用于电力交易的过网费机制，但是都各有优劣
。
本申请拟提供一种新的应用于电力交易的过网费机制
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于：提供一种适合未来新型电力系统配电网运营的基于网源协同多目标的电力交易方法
、
系统
、
设备与介质
。
[0008]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种基于网源协同多目标的电力交易方法，包括以下步骤：步骤1，以投资主体的综合效益最大化为目标函数，搭建多源协同模型；步骤2，采用多目标粒子群算法，求得多源协同模型的最优解集合；步骤3，采用模糊满意度方法从最优解集合中选择最合适的解；步骤4，根据多源协同模型的最合适的解计算过网费，并根据过网费进行电力交易
。
[0009]一种基于网源协同多目标的电力交易系统，包括：多源协同模型搭建模块，用于以投资主体的综合效益最大化为目标函数，搭建多源协同模型；最优解集合求解模块，用于采用多目标粒子群算法，求得多源协同模型的最优解集合；最合适解求解模块，用于采用模糊满意度方法从最优解集合中选择最合适的解；过网费计算模块，用于根据多源协同模型的最合适的解计算过网费，并根据过网费进行电力交易
。
[0010]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤
。
[0011]一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤
。
[0012]本专利技术的有益效果如下：
1、
本专利技术中，创新性提供了一种过网费定价机制与计算模型并将其用于电力交易，采用多阶段规划的思想，结合规划期负荷增长情况，将规划周期分成若干个阶段，各阶段在前一阶段的基础上考虑负荷增长和分布式电源的渗透率，在各规划阶段期初进行设备投建及线路升级改造，以满足整个规划阶段的负荷需求及分布式交易需求，其中网源协同规划的上层模型以分布式电源投资主体效益最大为优化目标，优化变量为分布式电源的接入容量，下层模型的优化变量为配电网网架结构，优化目标为配电网运营商年运行成本，最后对优化规划后的每个阶段进行成本核算，计算得到不同阶段所对应的过网费，针对该模型计算所得过网费提出适合未来新型电力系统配电网的运营策略，助力配电网及分布式电源发展
。
[0013]2、
本专利技术中，采用改进的粒子群算法，该算法通过粒子和种群最优粒子的距离来指导惯性权重的取值，使得惯性权重可以自适应调整，自适应调整的惯性权重可通过调整粒子的速度和位置来控制粒子的搜索行为，考虑在粒子和种群最优粒子距离最小时引入交叉变异操作，避免陷入局部最优解，保证了全局搜索能力，可以应对具有多样性和复杂性的问题，充分利用群体智能的优势，同时考虑了问题的特殊性，提高求解效果
。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的流程示意图；图2是本专利技术中多目标粒子群算法的流程示意图；图3是本专利技术中两个场景中净收益与过网费对比情况示意图，其中
a
表示动态过网费，
b
表示单一过网费
。
具体实施方式
[0015]实施例1本实施例提供一种基于网源协同多目标的电力交易方法，具体步骤为：步骤1，以投资主体的综合效益最大化为目标函数，搭建多源协同模型
。
[0016]搭建的多源协同模型包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于网源协同多目标的电力交易方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，以投资主体的综合效益最大化为目标函数，搭建多源协同模型；步骤2，采用多目标粒子群算法，求得多源协同模型的最优解集合；步骤3，采用模糊满意度方法从最优解集合中选择最合适的解；步骤4，根据多源协同模型的最合适的解计算过网费，并根据过网费进行电力交易
。2.
如权利要求1所述的基于网源协同多目标的电力交易方法，其特征在于：在步骤1中，搭建的多源协同模型包括
DG
规划模型
、
过网费模型；
DG
规划模型包括成本费用模型
F1、
电能质量模型
F2
以及配电网网络损耗
F3
；成本费用模型
F1
表示为：其中，为投资主体的收益，为投资主体的成本，为投资主体的售电收益，为可再生能源发电政府补贴，为规划期结束时的设备残值；为投资主体投建的投资建设成本；为投资主体的运维成本；为向电网购电的成本；为投资主体需要向配电网运营商缴纳的过网费；电能质量模型
F2
表示为：其中，为系统节点数；为基准电压，标幺值为1；表示第个节点的电压值；配电网网络损耗
F3
表示为：其中，为第条线路，为线路的总数，为第条线路网损率，为分布式电源在第条线路的网损电量；过网费模型包括基础使用费
、
阻塞附加费以及交叉补贴费；基础使用费表示为：其中，为第
i
个阶段；为第
i
个阶段起始年份，
=1
表示第1个阶段的起始年份为1；为第个阶段时总的服务成本，为在第个规划周期时配电网经营权损失成本，为第个阶段
DG
的上网电量；
阻塞附加费表示为：其中，为
a
与
b
交易对第条线路阻塞的贡献度，为第个阶段
DG
应分摊的基础过网费；交叉补贴费按照已核定的数值进行计算；最终，在规划期第个阶段分布式交易的过网费表示为：；再将过网费分摊给电源和负荷：其中，为在第个阶段中分布式电源应分摊的单位电量的过网费，为在第个阶段中参与分布式交易的负荷应分摊的单位电量的过网费，为分摊因子
。3.
如权利要求2所述的基于网源协同多目标的电力交易方法，其特征在于：售电收益表示为：其中，是规划期总年数，为第年时刻投资主体投建的
DG
向电力用户售电的价格，为第年时刻投资主体投建的
DG
向配电网的总外送功率，由每个
DG
的外送功率加和得到，为折现率；投资建设成本表示为：其中，为
DG
单位容量的投资成本；为在第个阶段投资主体投建的
DG
的总安装容量，为折现率；运维成本表示为：其中，为第年投资主体投建的
DG
单位容量运行维护成本，为第年及之前累计的
DG
总容量，为折现率；
向电网购电的成本表示为：其中，是规划期总年数，是第年投资主体购电的单位分时电价，为第年的购电量，是第年投资主体投建的
DG
的预期出力，是第年投资主体投建的
DG
的实际出力，为折现率；过网费表示为：其中，为第
i
个阶段，为阶段数总数，为第
h
年的第
t
时刻，为规划期的第
h
年，为第
h
年的第时刻分布式电源向配电网的总外送功率，为第个阶段分布式网交易双方向配电网运营商交付的单位电量的过网费，为折现率；设备残值表示为：表示为：其中，是规划期总年数，为第
i
个阶段，为阶段数总数，为投资主体投建的分布式电源的容量，为分布式电源单位容量的投资建设成本，为
DG
的使用寿命；为设备净残值率；为第
i
个阶段投建的
DG
的总运行时长；是在第个阶段投资的
DG
每年的设备折旧费用，为折现率；政府补贴表示为：其中，是规划期总年数，是第年，为
DG
的单位发电补贴费用，为
DG
总发电量，为折现率
。
服务成本表示为：其中，是
DG
上网电量占配电网总电量的比例，和分别是第个阶段
DG
的上网电量和配电网的总上网电量，就是在第个阶段时总的服务成本；
配电网经营权损失成本表示为：其中，为规划期的第年，为第年的第时刻；为第个阶段所包含的年份，；为第
i
个阶段中第
h
年第
t
时刻对应的省级输配电价，为第个阶段对应的过网费价格，为第个阶段中第年第时刻分布式电源的上网电量；贡献度表示为：其中，为节点注入功率
、
节点流出功率在线路上流过的有功功率，当该功...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏震波，牛文蕙，姚怡欣，杨超，李银江，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：