【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源调度控制，具体是一种基于nash议价的能源互联网多主体运行优化方法。
技术介绍
1、能源互联网泛指多个不同区域内的多种能源深度融合，且将不同种类的能源通过某种介质连接在一起，能够互联互通。能源互联网通过将数字网络、控制理论、能源电力三种不同学科技术实现能源转型，提高综合能源利用率，推动能源市场开放和升级，实现经济、高效、安全、低碳的可持续发展。对于能源互联网来说，本质上是不同区域、多种能源如何交互且又能保证在博弈中保证自身的利益达到最大的问题。
2、市场主体多元化，是指分布式能源是未来能源的主要生产方式，将孕育众多产能用能化为一体的能源市场主体，它们不再依附于大能源公司，有了更多的自主权和更平等的市场地位，从而从根本上改变了市场结构和市场主导权。同时互联网能源是一个开放系统，任何有益于这个生态系统的市场参与者都可以进入，比如集中式产能、储能、资源循环利用、能源输配设施、能源服务等辅助服务单元，都可以成为互联网能源的有益补充。
3、目前市场上真正拥有能源互联网思维和懂得能源互联网实际含义的系统或装置很少，今后能源互联网在中国怎么发展？需要多少时间？会发展到什么程度？这些目前还没有清晰的答案；之所以这样，一个重要原因就是还未找到任何典型的且经济可行的案例或模式，导致现在业界很难从物理层面和经济层面进行充分、直观的分析。
4、为此提出一种基于nash议价的能源互联网多主体运行优化方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，包括以下步骤：
4、步骤一，建立能源互联网，并基于各个运营商以及聚合商的各项信息，建立各自对应的运行成本最小化模型；
5、步骤二，以各个运营商以及聚合商独立运行时的成本作为谈判破裂点，采用nash议价理论构建多个发电商与聚合商合作运行模型；
6、步骤三，基于nash议价模型的非凸性，将议价均衡的问题转化为运行成本最小化子问题和支付效益最大化子问题，并采用交替方向乘子法求解运行成本最小化子问题和支付效益最大化子问题；
7、步骤四，通过算例验证所提合作运行模型以及分布式算法的有效性。
8、进一步的，所述能源互联网包括多主体运营商，所述多主体运营商包括顺序连接的新能源发电商、综合能源发电商、电制氢聚合商以及负荷聚合商，发电商和聚合商之间的能源互联互通，四者之间两两相互连接，传递能源信息。
9、进一步的，所述新能源发电商的运行成本最小化模型的构建过程包括：
10、对于新能源发电商，其通过风能和光能与其他主体进行电能交易，其风能以及光能出力约束模型如下：
11、
12、
13、
14、其中和分别为在t时刻的风能日前调度值和预测值；和分别为在t时刻的光能日前调度值和预测值；和分别为在t时刻与外网、综合能源发电商、电制氢聚合商的出售电量；
15、进而建立新能源发电商的运行成本最小化模型
16、
17、其中prpv和prw为风能以及光能运行成本；为在t时刻与外网的单位出售电能费用，zr表示新能源发电商的最小运行成本。
18、进一步的，所述综合能源发电商的运行成本最小化模型的构建过程包括：
19、对于综合能源发电商主要考虑储能装置、电转气、碳捕集电厂、chp机组以及燃气锅炉，进而建立综合能源发电商的运行成本最小化模型：
20、
21、
22、其中cg，cgas，cre和cc分别表示碳捕集厂电功率运行成本、天然气费用、可再生能源运行成本以及碳排量运行成本，其具体表示方式参考式，式中，a，b，c为碳捕集厂的发电成本系数；pgas、pire和pc分别为天然气、可再生能源和碳排量的单位运行成本；pisp和pish分别为综合能源发电商向外部单位出售电能、热能的费用，zi表示综合能源发电商的最小运行成本。
23、进一步的，所述电制氢聚合商的运行成本最小化模型的构建过程包括：对于电制氢聚合商，其主要考虑电解槽、氢气压缩机、电储能装置以及储氢罐，进而建立电制氢聚合商的运行成本最小化模型：
24、
25、其中phd和pbat分别为电解槽的耗电量和电储能装置的单位运行成本。pt hb为电制氢聚合商在t时刻向外网的购买电能的费用，zh表示电制氢聚合商的最小运行成本。
26、进一步的，所述负荷聚合商的运行成本最小化模型的构建过程包括：对于负荷聚合商，其主要考虑热负荷、电负荷和电锅炉，进而建立负荷聚合商的运行成本最小化模型：
27、
28、其中和分别为热电削减负荷的费用；为在t时刻负荷聚合商从外部的购买电费用，zl表示负荷聚合商的最小运行成本。
29、进一步的，所述合作运行模型包括：
30、
31、
32、(1)-(3),(5)-(23),
33、(26)-(34),(36)-(41)；
34、其中和分别为各个发电商和聚合商的利益谈判破裂点(即发电商与聚合商之间没有能源交易)，和分别为发电商和聚合商获得的利益，通过合作运行模型求最优的能源交易价，实现整体利益最大化。
35、进一步的，所述运行成本最小化子问题和支付效益最大化子问题的求解过程包括：
36、通过交替方向乘子法获得各个发电商和聚合商的运行成本分布式优化模型和交易价格分布式优化模型；
37、给定初值、收敛精度，所有的惩罚因子都等于10-3，对偶变量的初值为0以及各主体的能源耦合交易价格初值为0；
38、对于负荷聚合商、电制氢聚合商、综合能源发电商以及新能源发电商，从各发电商或聚合商接收期望交易价格、运行成本分布式优化模型或交易价格分布式优化模型，得出期望能源交易价格或得出各聚合商的期望交易电量；进而进行更新拉格朗日乘子，并更新迭代次数；
39、判断算法收敛情况，根据判断结果采取相应措施，并得到运行成本最小化子问题或支付效益最大化子问题的求解结果。
40、进一步的，所述合作运行模型以及分布式算法的有效性算例验证包括：
41、对运行成本最小化分布式算法以及支付利益最大化admm分布式算法中各发电商和聚合商的运行成本进行迭代收敛，进而获得具体迭代次数以及收敛时间，从而根据迭代收敛结果判断合作运行模型以及分布式算法的有效性。
42、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
43、1)基于交替方向乘子法求解的能源互联网能源共享优化模型，各发电商和聚合商在合作过程中，仅交换有限的能源量和能源价格信息，因而能够有效保护各参与主体的隐私，且提出的算法具有良好收敛性；
4本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于Nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于Nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，所述能源互联网包括多主体运营商，所述多主体运营商包括顺序连接的新能源发电商、综合能源发电商、电制氢聚合商以及负荷聚合商，发电商和聚合商之间的能源互联互通，四者之间相互连接，传递能源信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于Nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，所述新能源发电商的运行成本最小化模型的构建过程包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于Nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，所述综合能源发电商的运行成本最小化模型的构建过程包括：
5.根据权利要求2所述的一种基于Nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，所述电制氢聚合商的运行成本最小化模型的构建过程包括：对于电制氢聚合商，其通过电解槽、氢气压缩机、电储能装置以及储氢罐建立电制氢聚合商的运行成本最小化模型。
6.根据权利要求2所述的一种基于Nash议价
7.根据权利要求1所述的一种基于Nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，所述运行成本最小化子问题和支付效益最大化子问题的求解过程包括：
8.根据权利要求1所述的一种基于Nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，所述合作运行模型以及分布式算法的有效性算例验证包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，所述能源互联网包括多主体运营商，所述多主体运营商包括顺序连接的新能源发电商、综合能源发电商、电制氢聚合商以及负荷聚合商，发电商和聚合商之间的能源互联互通，四者之间相互连接，传递能源信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，所述新能源发电商的运行成本最小化模型的构建过程包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于nash议价的能源互联网多主体运行优化方法，其特征在于，所述综合能源发电商的运行成本最小化模型的构建过程包括：
5.根据权利要求2所述的一种基于nash议价的能源...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯霏，谢茂南，杜鑫，肖金鑫，李创新，
申请(专利权)人：常州工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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