【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配电网，具体涉及一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法。
技术介绍
1、为了减少对化石能源的依赖从而降低碳排放，分布式能源越来越多地渗透到配电网。然而，由于其显著的随机性，清洁能源发电通常与负载分布不匹配，影响了清洁能源的利用率和配电网的稳定运行。最近的研究认识到，在新型电转气(p2g)或气转电(g2p)技术的支持下，天然气网络由于其管存效应，在实现消耗溢出清洁能源电力方面存在巨大潜力，同时作为稳定电网的可控制电源。因此，综合电力和天然气系统(iengs)已成为管理不确定的清洁能源和提高能源效率的灵活方式，吸引了世界各地越来越多的研究。
2、为了进一步释放iengs的灵活性和效率，人们注意到了能够减少能量转换损失的几个方面。从改进p2g路径的角度来看，含富氢天然气(hcng)的配气网应运而生。它允许直接注入氢气以及氢气和甲烷的混合物，从而可以绕过传统的氢气转化为甲烷的中间过程，以节省能源损失。此外，固体氧化物燃料电池(sofc)已被证明具有更好的电气效率和更广泛的燃料适应性，以对抗常见的燃气轮机。现有文献还表明，面向电网稳定运行应用，sofc可以根据燃气轮机的稳态进行一般建模。然而，现有的研究主要使针对含hcng配气网或sofc的独立研究，将它们统一到iengs中的方法仍然鲜有发现。
3、在含hcng的配气网和sofc这些高效设施支持的基础上，推动iengs发展的利润模式成为另一个迫在眉睫的问题。现有的研究已经证实，集中控制的iengs在随机性缓解、可再生能源消耗和社会福利增加方面表现
4、因此，本专利技术提出一种考虑sofc联合混合氢天然气网-配电网的纳什议价利益分摊策略。其中，名称表如下：
5、a.集合/索引
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7、b.参数
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9、
10、c.变量
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技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，包括以下步骤：
4、提出iengs模型，将含hcng的配气网和配电网通过sofc连接起来，将配网中溢出的清洁电力转为氢气注入到配气网中行成hcng，hcng通过sofc产生电力以循环反馈到配电网；
5、其中，hcng的引入避免氢气转化为甲烷，在配电与配气网中获得更多的合作收益潜力；同时，针对具有更高能量转换效率特征的含hcng的配气网与配电网如何分摊利益的问题，提出一种基于纳什讨价还价的利益共享机制，基于admm设计，以确保双方的基本隐私，并能促进持久稳定的双赢，实现能源转换的潜在利润。
6、进一步的，iengs模型中：
7、交易是根据能源转换基础设施进行的，其中每个主体都致力于增加自己的利润，并通过p2g和g2p设备与其他主体互动，以获得更多利益；配气网被允许从配电网购买电力通过电解槽产生氢气，同时配电网从配气网购买hcng并通过hcng燃料的sofc发电，采用纳什议价理论来结算设计交易中的交易量和价格。
8、进一步的，含hcng配气网优化调度模型中：
9、含hcng配气网的调度模型的目标是最大限度地提高向配电网销售天然气的收入cg2p，降低从上级电网收购天然气的成本chgn、购买由p2g制得氢气的成本cp2g以及电解槽的使用成本cet,并遵守hcng网络的物理运行约束条件,具体如下所示：
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22、其中配气网的平节点衡约束表示为(3)-(4)；考虑到气体成分的变化会影响消耗的体积，将节点负荷量转化成(5)-(7)所示的等效负荷；根据weymouth方程，将稳态天然气流约束公式化为(8)-(9)；考虑到配气网是成辐射拓扑结构，使用二阶锥松弛法将约束条件(8)-(9)变成(10)；为确保天然气功率流的二阶锥松弛精确，在目标函数中添加节点压差的惩罚项行成(11)。
23、进一步的，配电网优化调度模型中：
24、配电网的优化目标是在最坏的情况下尽量减少日常运营成本，包括从上游输电网购买电力的成本ctg、购买g2p生产出电力的成本cg2p以及hess的使用成本chess，并最大限度地提高p2g天然气销售的收入cp2g，如(12)-(13)所示；
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28、其中混合储能使用成本包括锂离子电池使用成本cli和sofc使用成本csofc；cli认为放电深度dod会影响电池的循环寿命,是dod为时的循环寿命；
29、配电网功率潮流被写成标准二阶锥形式，如(14)-(15)中所示；(16)-(20)显示配电网的节点电压安全和功率平衡约束；(21)-(23)分别是锂电池、sofc和电解槽的运行约束；
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40、进一步的，利益分摊模型中：
41、为保证配气网和配电网的利益及隐私，基于一种基于纳什议价理论和admm算法分摊机制，两个主体之间的帕累托最优通过构造以下纳什讨价还价模型实现：
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43、其中是配电网和配气网独立运作时的运营成本；
44、将(23)等效地转换为(24)所示的总收益最大化问题question 1；question 1中的交易价格变量被消除，因此question 1中的能量交易体积可直接求解，并得到变量解此外，通过将(23)转换为对数形式(25)，得到一个等价的优化问题question 2；
45、question 1:
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47、question 2:
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49、其中决策变量替换为固定参数由此通过求解(25)获得最优能源交易价格
50、基于admm算法构建(21)-(25)的分布式优化公式(27)-(30)；此外,为使和解耦，在约束(27)中引入辅助变量，需要在后面的约束中强制执行
51、...
【技术保护点】
1.一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，其特征在于，IENGS模型中：
3.根据权利要求2所述的一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，其特征在于，含HCNG配气网优化调度模型中：
4.根据权利要求3所述的一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，其特征在于，配电网优化调度模型中：
5.根据权利要求4所述的一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，其特征在于，利益分摊模型中：
【技术特征摘要】
1.一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，其特征在于，iengs模型中：
3.根据权利要求2所述的一种考虑利益分摊的多能系统多主体隐私调度方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雯雯，邱高，刘俊勇，李立新，李亚平，严嘉豪，黄远平，申屠磊璇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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