[發明專利]園區能源互聯網運營商的多類能源定價與能量管理方法

在審

• 申請號: 201810645896.7
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108876040A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 岑海鳳;陳健;王珂;許苑
• 申請（專利權）人: 廣州供電局有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 左幫勝

本發明涉及園區能源互聯網運營商的多類能源定價與能量管理方法，包括：建立包含能源供應商、園區運營商和用戶代理的園區能源互聯網互動框架；建立園區運營商和用戶代理的主從博弈模型；將主從博弈模型轉化為混合整數線性規劃問題，并求解。園區運營商能夠基于園區實際供能和耗能狀況制定合理的電能、氣能及/或熱能價格，在供給側、傳輸側和需求側進行協同優化，引導用戶調整不同類型用能負荷的需求；還能夠聯合利用P2G設備與V2G功能提高園區消納風電的能力，提升運營商和EV用戶收益，降低電/氣/熱用戶總購能成本，改善系統負荷特性，在此基礎上提高能源利用效率和可再生能源發電的就地消納率，有利于提升園區能量管理效率。

技術領域

本發明涉及能源互聯網領域，特別是涉及園區能源互聯網運營商的多類能源定價與能量管理方法。

背景技術

隨著化石能源危機和環境問題的逐步趨于惡化，建立更加高效、安全與可持續的能源開發和利用模式就成為未來能源行業發展的必然選擇。能源互聯網采用先進信息技術和能源交易體系實現電、天然氣、熱、交通等多種能源網絡深度融合，推動能源的高效開發和利用。2017年3月，國家能源局公布了首批“互聯網+”智慧能源(能源互聯網)示范項目，其中包括多個園區能源互聯網(Park-level Energy Internet，PEI)項目。PEI是典型的區域能源互聯網，已成為我國能源互聯網試點落地的主要形式，因而研究其能源生產與消費體系就具有重要意義。

建立以可再生能源為主要一次能源的高效安全的多種能源生產與利用網絡是實現能源互聯網的核心目標，如何處理可再生能源發電出力的波動性和間歇性是需要解決的主要問題。近年來，不斷成熟的電動汽車向電網反向送電(Vehicle to Grid，V2G)技術和電轉氣(Power to Gas，P2G)技術，分別實現了電力系統與電氣化智能交通系統和天然氣系統的閉環運行，為消納可再生能源發電提供了新的解決途徑。同時，傳統的電力需求響應(demand response，DR)逐步進化為綜合需求響應(integrated demand response，IDR)，能量管理的手段更多、更為靈活、也更加復雜。如何綜合利用V2G、P2G和IDR技術，實現供需兩側資源協同互補，調動用戶參與的積極性，提升系統運行的整體經濟與環境效益，是能源互聯網領域中有待研究的重要問題。

價格是市場的最關鍵要素，以價格為經濟杠桿可以調整用戶消費行為。具體到能源互聯網，制定合適的能源定價策略，可以平衡和優化各方利益，實現需求側靈活調度和柔性互動。到目前為止，針對同時包括V2G和P2G，能夠協同能源供給側、傳輸側和需求側的PEI中多類能源定價和能量管理方面尚未見研究報道。

發明內容

基于此，有必要提供一種園區能源互聯網運營商的多類能源定價與能量管理方法。

一種園區能源互聯網運營商的多類能源定價與能量管理方法，其包括：建立包含能源供應商、園區運營商和用戶代理的園區能源互聯網互動框架；建立園區運營商和用戶代理的主從博弈模型；將主從博弈模型轉化為混合整數線性規劃問題，并求解。

上述多類能源定價與能量管理方法，園區運營商從能源供應商購買所需電能和天然氣，能夠基于園區實際供能和耗能狀況制定合理的電能、氣能及熱能價格，在供給側、傳輸側和需求側進行協同優化，引導用戶調整不同類型用能負荷的需求；還能夠聯合利用P2G設備與V2G功能提高園區消納風電的能力，提升運營商和EV用戶收益，降低電/氣/熱用戶總購能成本，改善系統負荷特性，在此基礎上提高能源利用效率和可再生能源發電的就地消納率，有利于提升園區能量管理效率。

在其中一個實施例中，所述園區能源互聯網互動框架的物理結構包括多能源供給結構、多能流耦合結構、多元儲能結構和多類型需求結構。

在其中一個實施例中，所述將主從博弈模型轉化為混合整數線性規劃問題，包括：應用KKT(Karush-Kuhn-Tucher)條件、對偶定理和線性松弛技術將主從博弈模型轉化為混合整數線性規劃問題。