[发明专利]一种多代理框架下微网社区的分布式资源交易方法

说明书

技术领域

本发明涉及资源分配与电力市场领域，具体涉及一种多代理框架下微网社区的分布式资源交易方法。

背景技术

随着国家对可再生能源的重视和一系列政策的出台，分布式可再生能源迎来了高速发展。由于分布式可再生能源直接接入电网，易引发过电压、阻塞等问题，加之其发电出力随机性和波动性强且负荷同时率差，电网公司采取了各类限制分布式可再生能源上网的措施，造成了大量弃发电量。

微网社区是由多个连接到同一馈线且包含分布式资源(DER)的微网组成的微网集群，微网社区中的分布式资源(DER)不仅包括分布式可再生能源机组(Distributed Generator，DG)，还包括储能系统(Energy Storage System，ESS)和柔性负载(Price-responsive Load，PRL)；而且微网社区作为一种能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网运行，也可以孤立运行，因此其对分布式能源的消纳更加灵活、更加高效。

近年来，微网社区在功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面均取得了关键性的技术突破，如何以市场化手段在保证微网社区内分布式能源灵活消纳的前提下寻求参与各方的效益最大化，激励多方自主参与，已成为微网社区商业模式研究的重要方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多代理框架下微网社区的分布式资源交易方法，以使分布式资源通过运营与交易适应可再生能源的不确定性，保障所有市场参与者利益的同时优化微网社区内的分布式资源配置，达到确保每个微网的安全性、保证分布式资源所有者的合理收入、并通过价格激励提升可再生能源的整体平衡能力的目的。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种多代理框架下微网社区的分布式资源交易方法，包括以下步骤：

第一层:微网内部运行优化：

步骤1：根据微网系统中各独立微网和聚集商的市场信息，建立各独立微网的利润最大目标函数、DG边际成本函数、ESS边际利润模型和PRL边际利润模型，并计算各独立微网的实时电价；

步骤2：清算实时电价：判断步骤1得到的各独立微网的实时电价是否满足微网发电量内部消纳的供需平衡条件，如果不满足，则修正实时电价为标杆上网电价或主网电价，得到各独立微网的实时电价；

第二层:聚集商内部调度优化：

步骤3：找出第一层得到的各聚集商所控制的各独立微网实时电价的最大值与最小值；

步骤4：根据步骤3得到的各聚集商所控制的各独立微网实时电价最大值与最小值，计算算数平均值作为各聚集商的实时电价初值；

步骤5：将各聚集商实时电价的初值代入聚集商利润最大化的目标函数与聚集商内部供需平衡的约束条件开始迭代，不断修正聚集商实时电价，直至聚集商内部不平衡功率为0时终止迭代，得到各聚集商最优实时电价；

第三层:聚集商之间的交易方法：

步骤6：计算微网社区内各聚集商控制的所有独立微网的销售电价与购买电价；

步骤7：将各聚集商控制的独立微网中最高的购买电价作为该聚集商的购买电价，将最低的销售电价作为该聚集商的销售电价；

步骤8：比较各聚集商的购买电价与销售电价，如果某一聚集商的购买电价高于另一聚集商的销售电价，则这两个聚集商成交并把交易价格清算为此购买电价和销售电价的算数平均值，并更新参与交易的各独立微网的销售电价与购买电价；否则结束。

本发明的有益效果是：

(1)本发明建立的分布式可再生能源的边际成本函数，量化了分布式可再生能源的不确定性。

(2)本发明建立的储能系统最优价值曲线值，实现了将储能的充放电价值解耦，可以为储能实时充放策略提供算法支撑。

(3)本发明建立了一种迭代式的三层交互市场，这种新型市场提供了一种兼具微网物理特性和聚集商商业性质的高适用性交易机制。在每个迭代阶段，分布式资源所有者和聚合商都能通过本文提出的方案计算利润，使得市场清算过程更加清晰。这种模式在保障所有市场参与者利益的同时优化微网社区内的分布式资源配置，达到确保每个微网的安全性、保证分布式资源所有者的合理收入、并通过价格激励提升可再生能源的整体平衡能力的目的。

(4)本发明提出的商业运作模式有利于优化微网社区内的分布式资源的配置，帮助分布式资源所有者选址定容以及挑选聚集商。聚集商以其管理的分布式资源为基础，在内部进行优化运行，在不同的聚集商间进行能源交易，使整个微网社区范围内的分布式资源运行方式具有最佳经济性。