[發明專利]一種多代理框架下微網社區的分布式資源交易方法

在審

• 申請號: 201710519811.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107220889A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 劉向龍;劉俊勇;呂林;左坤雨;劉友波
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06Q30/06
• 分類號: G06Q30/06;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙)51229
• 代理人: 何凡

技術領域

本發明涉及資源分配與電力市場領域，具體涉及一種多代理框架下微網社區的分布式資源交易方法。

背景技術

隨著國家對可再生能源的重視和一系列政策的出臺，分布式可再生能源迎來了高速發展。由于分布式可再生能源直接接入電網，易引發過電壓、阻塞等問題，加之其發電出力隨機性和波動性強且負荷同時率差，電網公司采取了各類限制分布式可再生能源上網的措施，造成了大量棄發電量。

微網社區是由多個連接到同一饋線且包含分布式資源(DER)的微網組成的微網集群，微網社區中的分布式資源(DER)不僅包括分布式可再生能源機組(Distributed Generator，DG)，還包括儲能系統(Energy Storage System，ESS)和柔性負載(Price-responsive Load，PRL)；而且微網社區作為一種能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網運行，也可以孤立運行，因此其對分布式能源的消納更加靈活、更加高效。

近年來，微網社區在功率平衡控制、系統運行優化、故障檢測與保護、電能質量治理等方面均取得了關鍵性的技術突破，如何以市場化手段在保證微網社區內分布式能源靈活消納的前提下尋求參與各方的效益最大化，激勵多方自主參與，已成為微網社區商業模式研究的重要方向。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多代理框架下微網社區的分布式資源交易方法，以使分布式資源通過運營與交易適應可再生能源的不確定性，保障所有市場參與者利益的同時優化微網社區內的分布式資源配置，達到確保每個微網的安全性、保證分布式資源所有者的合理收入、并通過價格激勵提升可再生能源的整體平衡能力的目的。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種多代理框架下微網社區的分布式資源交易方法，包括以下步驟：

第一層:微網內部運行優化：

步驟1：根據微網系統中各獨立微網和聚集商的市場信息，建立各獨立微網的利潤最大目標函數、DG邊際成本函數、ESS邊際利潤模型和PRL邊際利潤模型，并計算各獨立微網的實時電價；

步驟2：清算實時電價：判斷步驟1得到的各獨立微網的實時電價是否滿足微網發電量內部消納的供需平衡條件，如果不滿足，則修正實時電價為標桿上網電價或主網電價，得到各獨立微網的實時電價；

第二層:聚集商內部調度優化：

步驟3：找出第一層得到的各聚集商所控制的各獨立微網實時電價的最大值與最小值；

步驟4：根據步驟3得到的各聚集商所控制的各獨立微網實時電價最大值與最小值，計算算數平均值作為各聚集商的實時電價初值；

步驟5：將各聚集商實時電價的初值代入聚集商利潤最大化的目標函數與聚集商內部供需平衡的約束條件開始迭代，不斷修正聚集商實時電價，直至聚集商內部不平衡功率為0時終止迭代，得到各聚集商最優實時電價；

第三層:聚集商之間的交易方法：

步驟6：計算微網社區內各聚集商控制的所有獨立微網的銷售電價與購買電價；

步驟7：將各聚集商控制的獨立微網中最高的購買電價作為該聚集商的購買電價，將最低的銷售電價作為該聚集商的銷售電價；

步驟8：比較各聚集商的購買電價與銷售電價，如果某一聚集商的購買電價高于另一聚集商的銷售電價，則這兩個聚集商成交并把交易價格清算為此購買電價和銷售電價的算數平均值，并更新參與交易的各獨立微網的銷售電價與購買電價；否則結束。

本發明的有益效果是：

(1)本發明建立的分布式可再生能源的邊際成本函數，量化了分布式可再生能源的不確定性。

(2)本發明建立的儲能系統最優價值曲線值，實現了將儲能的充放電價值解耦，可以為儲能實時充放策略提供算法支撐。

(3)本發明建立了一種迭代式的三層交互市場，這種新型市場提供了一種兼具微網物理特性和聚集商商業性質的高適用性交易機制。在每個迭代階段，分布式資源所有者和聚合商都能通過本文提出的方案計算利潤，使得市場清算過程更加清晰。這種模式在保障所有市場參與者利益的同時優化微網社區內的分布式資源配置，達到確保每個微網的安全性、保證分布式資源所有者的合理收入、并通過價格激勵提升可再生能源的整體平衡能力的目的。

(4)本發明提出的商業運作模式有利于優化微網社區內的分布式資源的配置，幫助分布式資源所有者選址定容以及挑選聚集商。聚集商以其管理的分布式資源為基礎，在內部進行優化運行，在不同的聚集商間進行能源交易，使整個微網社區范圍內的分布式資源運行方式具有最佳經濟性。