[发明专利]双层分布式共享储能参与电力市场的非合作型交易方法

说明书

本发明公开了一种双层的分布式共享储能参与电力市场的非合作交易方法，包括：获取数据，将数据作为参数传入优化模型中；建立描述储能的物理模型；分析每个储能持有者的个体利益最大化模型，建立优化模型和对应约束条件；分析整个电能量市场的出清模型，在考虑市场中火电机组参与的情况下最大化租赁储能、储能持有者和其他发电商的社会总效益；各储能持有者在上层模型中最大化自身的市场收益，然后市场运营商在下层对整个市场出清，以最优化社会效益，整个市场的出清结果在上下两层模型的迭代中收敛到最优值。本发明优化分布式共享储能参与电力市场的交易过程，具有收益保护性、灵活性和实用性，且算法效率更高，运算速度更快，易于推广。

技术领域

本发明涉及一种分布式共享储能参与电力市场的交易方法，尤其涉及一种双层的分布式共享储能参与电力市场的非合作交易方法。

背景技术

近年来，随着分布式发用电技术的日益普及和信息通信技术的不断进步，一种基于共享储能的交易形式逐渐流行起来。这种能源交易形式允许能源产消者直接向储能持有者购买储能使用权，从而提高了用户侧储能的利用率，降低了各用户安装储能的高昂的一次成本。由于大多数用户侧储能都是小规模的电化学储能，所以各储能持有者主要以非合作的形式参与电力市场。因此，兼顾分布式储能的个体利益和电力市场的社会效益，使用非合作博弈的形式来刻画各市场参与者共享储能的交易行为具有较强的现实意义和经济价值。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

在分布式发电技术中，如何兼顾分布式储能的个体利益和电力市场的社会效益，高效准确地满足各市场参与者使用储能的需求。

2.技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种双层分布式共享储能参与电力市场的非合作型交易方法，包括以下步骤：步骤1；获取用户负荷数据、实时电价、电网数据传输容量上限、储能充放电成本、一次投资成本数据，将收集到的数据作为参数传入优化模型中；

步骤2：分析每个分布式储能的充放电过程，建立描述储能的物理模型。

步骤3：分析电力市场中每个储能持有者的个体利益最大化模型，建立优化模型和对应约束条件。

步骤4：分析整个电能量市场的出清模型，在考虑市场中火电机组参与的情况下最大化租赁储能、储能持有者和其他发电商的社会总效益。

步骤5：各储能持有者在上层模型中最大化自身的市场收益，然后市场运营商在下层对整个市场出清，以最优化社会效益，整个市场的出清结果在上下两层模型的迭代中收敛到最优值。

步骤2中，所述每个分布式储能的充放电过程具体包括：步骤21：基于伏安积分法使用能量状态(state of energy,SOE)来刻画共享的集中式储能的剩余电量，模型如下：

式中：为对应储能的能量状态的初始值，t为当前的市场运行时刻，η为储能的充放电效率，I为储能电池的负载电流，U_t为储能电池的端电压。

步骤22：将传统储能调度中的能量状态约束为如下形式：

式中：N为构成共享储能的分布式个数，分别表示第i个分布式储能的能量状态下限和上限，P_t^ch为第i个分布式储能的充电功率，△t为共享储能充放电的时间步长，P_t^dc为共享储能的放电功率。

所述步骤3中每个储能持有者的个体利益最大化模型具体包括：

步骤31：以最大化储能在市场上的收益。其市场收益即可建模为：