【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业园区综合能源系统，具体涉及一种基于博弈论和电力交易的综合能源系统调度方法。
技术介绍
1、传统的工业园区通常采用热电联产机组来满足园区内电、热需求，然而随着煤炭价格的增长和电价的波动，以及节能、经济、环保理念的推广，未来工业园区的热电联产机组会逐步替换成以电为输入，多能为输出的电转多能设备和储能设备，这样输入的原料就会逐渐从煤炭转变成煤+电，远期都是以电为输入，多能为输出，进而满足园区内的多种能源需求，同时还会将一部分电卖回上游电网赚取价格差套利。
2、工业园区买入和卖出的电都来自于电价波动的电力交易中心，如何从这个电力交易中心上买电就成了一个直接关系工业园区经营效益的核心问题，这里涉及到电力交易中心和工业园区用户的双方利益。当多个利益主体之间存在利益关联甚至冲突时，如何优化各主体的决策使其收益最大化是一个比较困难的问题，而博弈论是解决这一问题的有效途径。因此，工业园区如何利用博弈论与电力交易中心进行交易谈判互动，获得更具合理性的电价交易信息和园区内设备的优化调度策略，实现双方主体的效益最大化，是目前急需解决的问题。
3、基于上述技术问题，需要设计一种新的基于博弈论和电力交易的工业园区综合能源系统调度方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种基于博弈论和电力交易的工业园区综合能源系统调度方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
3、本专利技术提供了一种基于
4、s1、通过设置包括电转多能设备和储能设备的能源枢纽设备替换传统热电联产机组，将输入原料从煤炭转变为电能，形成以电能为输入、多能为输出的综合能源工业园区；
5、s2、通过负荷聚合商对多个综合能源工业园区进行聚合和需求侧管理，分析获得满足各园区多能负荷的初步用电计划；
6、s3、构建负荷聚合商优化模型：通过电价信号引导和负荷需求响应，以下游园区用户消费能源的效用函数与从电力交易中心购电的成本之差最大化为目标，优化购电计划；
7、构建电力交易中心优化模型：通过获取负荷聚合商的初步用电计划，并结合上游电网、电能供应商的电能供应条件，以向负荷聚合商售电收入与上游购电成本之差最大化为目标，优化制定售电动态价格和售电量；
8、s4、以电力交易中心为领导者，以负荷聚合商为跟随者，建立主从博弈模型，根据上层领导者进行售电动态价格优先制定和下层跟随者响应电价变化进行优化调整的交易过程互动，对主从博弈模型进行求解输出双方优化调度策略；
9、s5、负荷聚合商依据优化调度策略向各综合能源工业园区发布优化后的用电计划后，园区通过电量的低买高卖和电量分配，部分电量用来满足电负荷需求，另一部分电量用来驱动电转多能设备和储能设备输出包括电、热、冷、气、氢来满足园区多能需求，同时将部分电量卖回给上游赚取价格差，以园区总体利益最大化为目标，建立综合能源工业园区优化调度模型，求解输出园区内电转多能设备和储能设备最优出力、购售电计划。
10、进一步，所述s1具体包括：
11、设置包括电制热设备、电制冷设备、电解槽、甲烷发生器、燃料电池、储氢罐、储热罐和储电罐的能源枢纽设备；其中，电解槽通过电解水进行电解制氢获得氢能，部分氢能通过压缩储存在储氢罐中，并通过燃料电池进行氢转电获得电能，同时在氢转电的过程中氢气的燃烧过程会释放热量满足热负荷需求，部分氢能通过压缩后满足氢负荷需求，部分氢能通过甲烷反应器进行氢制甲烷获得天然气；
12、通过能源枢纽设备替换传统以煤炭为输入原料的传统热电联产机组，形成以电能为输入，以电、热、冷、气、氢为输出的综合能源工业园区。
13、进一步，所述s2具体包括：
14、各个综合能源工业园区进行能源枢纽设备的能源转化特性分析，并结合园区内生产工艺、办公场所所需的电、热、冷、气、氢负荷需求，分析各个能源枢纽设备输出满足对应负荷需求时，驱动能源枢纽设备所需的电量，建立负荷需求和能源枢纽设备用电特性之间的映射关系；
15、将各个能源枢纽设备用电计划和园区内的电负荷需求进行汇总，获得各个综合能源工业园区的初步用电计划，并且将各个综合能源工业园区的初步用电计划进行聚合，由负荷聚合商进行多个综合能源工业园区的统一需求管理和电量交易。
16、进一步，所述s3中构建负荷聚合商优化模型，具体包括：
17、负荷聚合商向下游各园区用户发布电价信号，引导各园区用户进行需求响应和用能计划的调整；
18、以下游园区用户消费能源的效用函数与从电力交易中心购电的成本之差为目标，表示为：
19、
20、
21、
22、
23、fu(t)为消费能源的二次型效用函数；m为园区多能需求种类；vi、γi为园区用户对第i种能源的偏好系数；pi(t)为园区用户在t时刻对第i种能源的实际消耗量；fc(t)为购电成本；c(t)为t时刻电力交易中心的售电价格；pi(t)为第i种能源进行需求响应调整后所需的电量；为满足第i种能源所需的基准电量；为第i种能源的可转移电量；为第i种能源的可削减电量；t为调度时长；
24、设置约束条件，包括可转移电量约束条件、可削减电量约束条件和电价约束；
25、所述可转移电量约束条件表示为：
26、
27、分别为第i种能源的可转移电量最小和最大比例系数；
28、所述可削减电量约束条件表示为：
29、
30、分别为第i种能源的可削减电量最小和最大比例系数；为第i种能源的可削减电量最大值；
31、所述电价约束表示为：
32、
33、为电力交易中心售电平均价格。
34、进一步，所述s3中构建电力交易中心优化模型，具体包括：
35、电力交易中心获取负荷聚合商的初步用电计划，并获取上游电网的动态电价、可供给动态电量和电能供应商的动态电价、可供给动态电量；
36、以向负荷聚合商售电收入与上游购电成本之差最大化为目标，表示为：
37、
38、fe(t)＝ce，tpe，t；
39、
40、fe(t)为向负荷聚合商售电收入；ce，t为t时刻向负荷聚合商售电的电价；pe，t为t时刻向负荷聚合商售电的电量；fg(t)为向上游购电成本；为t时刻从电网购电的电价；为t时刻从电网购电的电量；为t时刻从电能供应商购电的电价；为t时刻从电能供应商购电的电量；
41、设置约束条件，包括电能平衡约束和电价约束；
42、所述电能平衡约束表示为：
43、
44、所述电价约束表示为：
45、
46、
47、
48、为售电市场价格；为从电网购电的平均本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于博弈论和电力交易的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述S1具体包括：
3.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述S2具体包括：
4.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述S3中构建负荷聚合商优化模型，具体包括：
5.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述S3中构建电力交易中心优化模型，具体包括：
6.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述S4中，以电力交易中心为领导者，以负荷聚合商为跟随者，建立主从博弈模型，具体包括：
7.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述S4中，根据上层领导者进行售电动态价格优先制定和下层跟随者响应电价变化进行优化调整的交易过程互动，对主从博弈模型进行求解输出双方优化调度策略，具体包括：
8.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，
9.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述S5中，求解输出园区内电转多能设备和储能设备最优出力、购售电计划，包括：采用量子天牛须搜索算法进行综合能源工业园区优化调度模型的求解，输出园区内电转多能设备和储能设备最优出力、购售电计划。
10.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述工业园区综合能源系统优化调度方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于博弈论和电力交易的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述s1具体包括：
3.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述s2具体包括：
4.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述s3中构建负荷聚合商优化模型，具体包括：
5.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述s3中构建电力交易中心优化模型，具体包括：
6.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统调度方法，其特征在于，所述s4中，以电力交易中心为领导者，以负荷聚合商为跟随者，建立主从博弈模型，具体包括：
7.根据权利要求1所述的工业园区综合能源...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵琼，周昌和，姜业正，
申请(专利权)人：浙江英集动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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