【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能，特别涉及一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法。
技术介绍
1、在处理多主体能源交易问题时，采用纳什谈判理论作为合作博弈的有效方法；现有技术中有基于纳什讨价还价理论的激励机制，通过鼓励多个微电网以分布式能源交易的方式共享闲置能源，以维持多个微电网系统之间的供需平衡；还有部分现有技术基于能源交易博弈的思想，以电动汽车代理商和用户的能源交易联盟收益最大化为目标，建立了动态分时优化充放电模型，验证了调度策略提高代理商和电动汽车用户收益的有效性。然而，上述研究中未考虑系统内部容量最优配置问题，将系统装置容量设置为固定值，可能导致容量冗余；此外，并未对含有电动汽车充电站的模型进行可调度潜力分析，无法展现电动汽车充电站作为灵活储能的优势；最后，一些模型使用集中式求解方法进行求解，可能损害参与主体的隐私；因此，需要提出一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法，该方法解决了现有技术在处理多主体能源交易问题时未考虑系统内部容量最优配置，将系统装置容量设置为固定值，可能导致容量冗余的问题，以及未对含有电动汽车充电站的模型进行可调度潜力分析，无法展现电动汽车充电站作为灵活储能的优势的问题和损害参与主体的隐私的问题，具有可增加风电主体、充电站主体和电制氢主体的收益，降低整个系统的运行成本的特点。
2、为实现上述技术效果，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一
4、s1，构建非能源交易下的各主体运行模型，风电主体内部设备为风机，充电站内部设备为充电桩，电制氢主体内部为电解槽、氢气压缩机、储氢罐和氢负荷；
5、s2，构建能源交易时的多主体运行模型；
6、s3，构建多主体纳什谈判模型的建立与求解。
7、优选地，步骤s1中的具体方法如下：
8、s101，构建年化投资成本约束，计算充电站主体、风电主体和电制氢主体的投资成本；具体公式如下：
9、
10、式中，i表示主体的索引；n表示主体的集合，包括充电站主体、风电主体和电制氢主体；ri表示主体i中第r设备之一；表示主体i的投资成本；yr为第r个设备的平均服务年限；和θri分为主体i的第r个设备投资容量和单位容量价格；
11、s102，构建购收能约束方程，通过一个二进制变量来对主体的购售电行为进行约束，并限制最大购能量与最大售能量；具体公式如下：
12、
13、
14、
15、式中，t为将一天的划分的时间段数，取24，t∈t＝[1,2,…24]；表示t时刻主体i的从电网的购能；表示主体i的从电网的最大购能量；表示t时刻主体i的对电网的售能；表示主体i的向电网的最大售能量；和为二进制变量用来约束主体i不能同时购售电；风电主体并没有购能行为，只需将即可；
16、s103，构建储能约束方程，其中包括充电站的广义储能与电制氢的氢储能约束；具体公式如下：
17、
18、式中，和分别为t时刻主体i储能充能功率和放能功率；和分别为主体i的储能上限和储能下限；和为二进制变量，用来约束储能不能同时充放；si,t为为t时刻主体i的储能容量；和分别为主体i储能的充能效率和放能效率；
19、s104，构建功率平衡约束方程，具体公式如下：
20、
21、式中，为主体i中第r设备的功率；为主体i的第r个设备投资容量；为t时刻主体i的从电网的购能；为t时刻主体i储能放能功率；为t时刻主体i的负荷；为t时刻主体i的对电网的售能；为t时刻主体i储能充能功率。
22、不进行能源交易时主体的运行成本：
23、
24、式中，为不进行能源交易时主体i的运行成本；为主体i的投资成本；为t时刻主体i的从电网的购能单价；为t时刻主体i的从电网的购能；为t时刻主体i的对电网的售能单价；为t时刻主体i的对电网的售能。
25、优选地，步骤s2中，主体之间进行能源交易时，风电主体在电网电价峰段及平段向电制氢主体和充电站主体售电，获取更大收益；充电站主体从风电和电网购入低价电能，在电价峰段通过激励电动汽车放电提供电能给电制氢主体；电制氢主体以自身运行成本最小化为目标来选择交易主体；功率平衡约束、交互功率约束和主体之间交互功率清算约束为：
26、
27、
28、式中，为主体i向主体j的购电功率；为为主体i向主体j的售电功率；为主体i中第r设备的功率；为主体i的第r个设备投资容量；为t时刻主体i的从电网的购能；为t时刻主体i储能放能功率；为t时刻主体i的负荷；为t时刻主体i的对电网的售能；为t时刻主体i储能充能功率；为主体i和主体j的电能交易最大值。
29、进行能源交易时主体的运行成本为：
30、
31、
32、πi,j+πj,i＝0；
33、式中，ce(πi)为主体i总的能源交易支付成本，πi,j为主体i向主体j的支付成本；πj,i为主体j向主体i的支付成本；为主体的运行成本；为主体i的投资成本；为t时刻主体i的从电网的购能单价；为t时刻主体i的从电网的购能；为t时刻主体i的对电网的售能单价；为t时刻主体i的对电网的售能。
34、优选地，步骤s3中，多主体纳什谈判模型的建立与求解的具体方法为：
35、s301，本文假设风电，电制氢以及充电站均属于不同利益的主体，分别具有各自的利益需求，通过纳什谈判理论建立在提升个体与整体的利益的前提下使全部主体的效益最佳的模型：
36、
37、式中，为不进行能源交易时主体i的运行成本；为主体的运行成本；ce(πi)为主体i总的能源交易支付成本；πi,j为主体i向主体j的支付成本。
38、s302，由于上述纳什谈判模型是非线性模型。为保证纳什谈判模式的可求解性，将上述原问题分解成两个易于求解的子问题：问题p1，运行成本最小化问题；问题p2，电能交易支付问题；具体计算方法如下：
39、问题p1，系统运行成本最小化问题(p1)：
40、
41、问题p2，交易支付问题(p2)：
42、
43、式中，表示求解问题p1得到的主体i运行成本降低的最优解；为主体的运行成本；ce(πi)为主体i总的能源交易支付成本；πi,j为主体i向主体j的支付成本
44、s303，使用交替方向乘子法(admm)求解风-氢-充电站多主体纳什谈判模型，具体公式如下：
45、
46、
47、式中，为辅助变量；然后引入拉格朗日乘子λi,j,t和惩罚因子ρ1(>0)，建立p1的增广拉格朗日函数：
48、
49、p1的各主体的局部本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法，其特征在于：步骤S1中的具体方法如下：
3.根据权利要求1所述的一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法，其特征在于：步骤S2中，主体之间进行能源交易时，风电主体在电网电价峰段及平段向电制氢主体和充电站主体售电；充电站主体从风电和电网购入低价电能，在电价峰段通过激励电动汽车放电提供电能给电制氢主体；电制氢主体以自身运行成本最小化为目标来选择交易主体；功率平衡约束、交互功率约束和主体之间交互功率清算约束为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法，其特征在于：步骤S3中，多主体纳什谈判模型的建立与求解的具体方法为：
【技术特征摘要】
1.一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法，其特征在于：步骤s1中的具体方法如下：
3.根据权利要求1所述的一种考虑充电站广义储能的多主体交易方法，其特征在于：步骤s2中，主体之间进行能源交易时，风电主体在电网电价峰段及平段向电制氢主体和充...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志昂，吴成明，徐雨珊，扬臻辉，叶咏，员柏，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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