[發明專利]一種工業園區綜合能源市場的均衡方法及系統

在審

• 申請號: 201910144274.0
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109919371A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 劉念;歐博文
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種工業園區綜合能源市場的均衡方法及系統，該方法主要是構建基于工業園區綜合能源市場的削峰定價補償模型，然后在借鑒過去對電力市場的古諾博弈的研究后，對工業園區的多主體建立了用戶效益模型和互動博弈機制，并考慮到園區系統側和用戶側的雙側熱電耦合，將其納入到用戶之間的博弈目標，通過構造正則化Nikaido?Isoda函數以及采用分布式松弛算法對其優化求解，得到綜合能源市場的均衡點。應用本發明，不僅能夠滿足工業園區內所有用戶的需求，且還有效地節約了用戶成本，提高了能量的利用率。

技術領域

本發明涉及多能源發電系統技術領域，特別是涉及一種工業園區綜合能源市場的均衡方法及系統。

背景技術

電業在滿足不斷變化的用戶負載需求方面面臨著特別的挑戰。對于這些挑戰至少存在兩個相關的理由。首先，電力需求可以從一天到另一天或從一個小時到另一個小時顯著地波動，使得電業確保它們有足夠的能力滿足要求很困難。這些能量需求上的波動可以是由于日常循環能量應用模式(例如下午時出現高峰)，或是由于能量供應和需求平衡上的意料之外的改變，例如，連到電網上的發電機停止工作，大的能量用戶上線或下線，或在分配系統中出現故障。

電業面臨的挑戰的第二個因素是局部區域的電力消耗傾向于隨時間增加，從而逐漸為電業滿足不斷增長的需求增加了負擔。因為新電廠的建造非常昂貴，而且必須符合多種政府規章，所以一個地方乃至大的地理區域會發現自己沒有電力容量以供應其當前的或可預期未來的需求。

新能源在配電系統的接入，盡管具有一定的減排意義，但是卻不能滿足用戶的所有能量需求，且以往的研究古諾博弈的競價，都是通過供求函數關系構造發電商與用戶之間的博弈關系，供求曲線遵循經濟學原理，單調性不變，此方法無法有效地節約用戶成本，也無法提高能量的利用率。

發明內容

本發明的目的是提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的工業園區綜合能源市場的均衡方法及系統。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種工業園區綜合能源市場的均衡方法，所述均衡方法包括：

以電網公司的削峰任務以及園區系統側和用戶側的雙側熱電耦合為基礎，構建基于工業園區綜合能源市場的削峰定價補償模型；所述削峰定價補償模型的表達式為其中，為在第h個時間段內的補償電價；er^h為用戶在第h個時間段內的削峰貢獻量，[pts,pte]為非越限時段區間；n為用戶數目；為第i個用戶在第h個時間段內的電負荷削減量，滿足為第i個用戶在第h個時間段內可平移的電負荷量；為第i個用戶在第h個時間段內申報可增加熱負荷時存在的熱電耦合削峰量，為熱電聯產因第i個用戶在第h個時間段內申報的可增加熱負荷增發的熱電耦合，為第i個用戶在第h個時間段內的用戶側熱電耦合；為電網公司在第h個時間段內的削峰任務，為運營商在第h個時間段內劃定的削峰補償最高價；

以用戶熱電耦合和用戶電負荷的需求側響應為基礎，根據所述削峰定價補償模型，構建用戶效益模型；所述用戶效益模型的表達式為為第i個用戶在第h個時間段內的收益，為第i個用戶在第h個時間段內的效用，為第i個用戶在第h個時間段內的成本，為第i個用戶在第h個時間段內的補償費用；其中，效用模型為和分別是第i個用戶在第h個時間段內對電和熱的消費偏好度，為第i個用戶在第h個時間段內所用的電負荷，為第i個用戶在第h個時間段內所用的熱負荷；成本模型為為電費單價/yuan/kWh，為熱費單價/yuan/t/h；補償費用模型為

基于所述用戶效益模型，構建古諾博弈框架，并確定博弈策略集合；所述博弈策略集合中的元素為用戶電負荷削減量、用戶可增加熱負荷申報量、由所述削峰定價補償模型確定的用戶補償電價；

引入正則化Nikaido-Isoda函數，確定所述古諾博弈框架的目標優化函數；