[发明专利]一种配电网侧多利益主体随机动态交易博弈方法

说明书

本发明公开一种配电网侧多利益主体随机动态交易博弈方法，包括：多层级能源交易框架构建；构建微电网能量管理模型；构建多利益主体动态博弈模型；计及相关性的不确定性因素刻画；多利益主体随机动态博弈模型构建；基于电价统一与电量均衡原则的分布式求解算法。本发明交易博弈方法充分考虑了交易层与能量管理层的协调，确保交易决策满足电力系统物理网络约束，从而提高交易的可行性和有效性；结合区间扰动与概率密度函数的不确定性刻画方法，在保证鲁棒性的基础上，实现对不确定性因素的精确刻画；有效解决了现有博弈问题分布式求解收敛性不足的问题，无需中央信息处理单元，在保证用户隐私的情况下确保交易决策的达成。

技术领域

本发明涉及能量管理与交易领域，具体是一种配电网侧多利益主体随机动态交易博弈方法。

背景技术

大力发展分布式光伏、风电，充分利用需求侧资源的响应和支撑能力，对于建设以新能源为主体的新型电力系统具有重要的意义。

微电网是分布式资源的有效聚合和利用方式，随着电力市场的开发，微电网运营商多为自主利益主体，其往往追求自身利益最大化。同时，多个微电网之间互联共济可以有效降低运行成本，因此针对互联微电网的多利益主体交易博弈成为当前研究热点。但是，当前交易博弈研究往往侧重于经济规律下的交易决策，而忽略了实际电力系统运作中的网络安全约束、可再生能源出力不确定性等。因此，存在制定交易决策难以满足电力系统实际运行需求，从而导致交易流产、难以执行等风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电网侧多利益主体随机动态交易博弈方法，解决了上述技术问题，确保不确定性环境下，能有效保证交易决策满足物理网络约束，提高各微电网利益主体自身经济效益。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种配电网侧多利益主体随机动态交易博弈方法，包括：

S1、多层级能源交易框架构建；

分析以新能源为主体的配电网中利益主体的运行特性，构建包括互联微电网和配电网的多利益主体交易能源框架；

S2、构建微电网能量管理模型；

以调控资源和新能源发电单元，考虑微电网中可控资源调控成本的交易成本、收益，建立单一微电网能量管理模型；

S3、构建多利益主体动态博弈模型；

针对能源交易框架中，微电网间自由定价和定量的P2P交易，结合博弈参与者、博弈决策、博弈目标和博弈约束，构建博弈主导者与博弈参与者的多利益主体动态博弈模型；

S4、计及相关性的不确定性因素刻画；

S5、多利益主体随机动态博弈模型构建；

结合多利益主体动态博弈模型和计及相关性不确定因素刻画，引入随机规划理论，建立多利益主体随机动态博弈模型；

S6、基于电价统一与电量均衡原则的分布式求解算法。

进一步地，所述能源交易框架耦合有交易协调层-能量管理层-物理网络层。

进一步地，所述物理网络层向能量管理层提供微电网能量管理所需的新能源出力信息、负荷需求信息、储能/微型燃气轮机设备信息、配电网购售电价信息；

微电网能量管理单元基于物理网络信息构建能量管理模型，通过模型求解获取微电网功率缺额/盈余，并将交易需求信息上传至交易协调层；交易协调层根据各微电网功率缺额/盈余，进行交易电价和电量的迭代求解，并将微电网间交易电价和电量反馈至能量管理层；微电网能量管理单元基于交易协调层反馈信息，确定与微电网间交易电量以及剩余的功率缺额/盈余，进而向配电网提交交易申请；能量管理层向物理网络层下发能量管理指令，各微电网执行相应操作。

进一步地，所述步骤S2中能量管理模型的构建：