[發(fā)明專利]基于內(nèi)部交互協(xié)作的市場(chǎng)多利益主體交易行為建模方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010117662.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111260158A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏俊;葉圣永;張文濤;劉旭娜;張玉鴻;陳博;韓宇奇;李達(dá);趙維達(dá);龍川;劉潔穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 成都時(shí)譽(yù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51250
• 代理人: 李雙

本發(fā)明公開(kāi)了基于內(nèi)部交互協(xié)作的市場(chǎng)多利益主體交易行為建模方法，基于集線器輸入和輸出的基本原理，構(gòu)建市場(chǎng)多利益主體的能源集線器基本框架；分別對(duì)能源集線器內(nèi)部交互協(xié)作的多利益主體進(jìn)行單獨(dú)建模分析，即對(duì)電利益主體、燃?xì)饫嬷黧w、熱電聯(lián)產(chǎn)利益主體進(jìn)行建模分析；建立耦合矩陣來(lái)表征各利益主體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；通過(guò)耦合矩陣，分析計(jì)算得到的最優(yōu)結(jié)論，并根據(jù)最優(yōu)結(jié)論指導(dǎo)多利益主體合理分配。本發(fā)明通過(guò)對(duì)系統(tǒng)與主網(wǎng)之間的電力聯(lián)絡(luò)線和天然氣管道的能量流動(dòng)進(jìn)行量化，分別分析電熱負(fù)荷變化趨勢(shì)，在目標(biāo)函數(shù)約束下得到最優(yōu)結(jié)論。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多能源主體協(xié)作管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于內(nèi)部交互協(xié)作的市場(chǎng)多利益主體交易行為建模方法。

背景技術(shù)

能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。可再生能源是改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、推進(jìn)環(huán)境保護(hù)、保持社會(huì)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措。在考慮能源發(fā)展的過(guò)程中，電能已經(jīng)不再是單一的能源形式，氣熱等多種能源形式正在很大程度上影響電能在能源結(jié)構(gòu)當(dāng)中的比重。但是，氣熱能源的發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響要遠(yuǎn)超電能，因此，通過(guò)將電、熱、氣三種能源進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行優(yōu)化而形成的多能源系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)能源領(lǐng)域變革提供了一條重要的解決途徑。而每一種能源在參與市場(chǎng)時(shí)，其市場(chǎng)行為會(huì)受到其他能源形式的制約。而每一種能源形式都是一個(gè)獨(dú)立的利益主體，在以電能為主的框架下，配電網(wǎng)的運(yùn)行與優(yōu)化也無(wú)法避免地會(huì)受到其他能源形式的影響，因此我們必須要考慮到在以智能園區(qū)等為典型示范區(qū)的配網(wǎng)區(qū)域，同時(shí)考慮多種能源形式耦合情況下，對(duì)電利益主體的影響。已有的文獻(xiàn)多對(duì)電-氣，電-熱等能源系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度模型的研究。而多能源系統(tǒng)具有復(fù)雜的時(shí)空特性，對(duì)于不同時(shí)間尺度、空間尺度，多能源系統(tǒng)都有不同的研究方法。

在空間尺度上，多能源系統(tǒng)的研究可以遵循“多能源元件-多能源元件集成-多能源網(wǎng)絡(luò)”，空間劃分為以電熱耦合為主和以電氣耦合為主的區(qū)域多能源系統(tǒng)；時(shí)間尺度上，多能源系統(tǒng)的研究可以分為在秒、分鐘等短時(shí)間尺度上的動(dòng)態(tài)問(wèn)題，以及在小時(shí)、日、月等長(zhǎng)時(shí)間尺度上的動(dòng)態(tài)問(wèn)題。多能源系統(tǒng)中的主體不僅包含熱電廠、電鍋爐等單個(gè)元件，更多的是這些元件的組合，例如一個(gè)商業(yè)樓宇可能包含了分布式天然氣發(fā)電裝置、分布式光伏裝置、電鍋爐、熱泵等多種元件。因此，我們需要在元件特性的礎(chǔ)上研究其集成特性，在學(xué)術(shù)界，多能源元件的集成通常被稱為能量樞紐。多能源系統(tǒng)中的主體不僅包含熱電廠、電鍋爐等單個(gè)元件，更多的是這些元件的高一級(jí)封裝和組合，這些元件互相耦合，連接關(guān)系復(fù)雜，往往難以分析。事實(shí)上，一個(gè)系統(tǒng)最關(guān)鍵的是其輸入輸出特性，即“外端口”特性。對(duì)于多能源系統(tǒng)，需要解決的問(wèn)題就是如何等效內(nèi)部元件耦合轉(zhuǎn)化關(guān)系，建立映射電、氣、熱輸入輸出的外端口模型。在此能源樞紐的概念下，能源集線器應(yīng)運(yùn)而生。它能夠提升能源系統(tǒng)的靈活性并被廣泛地應(yīng)用到系統(tǒng)規(guī)劃、最優(yōu)潮流、需求側(cè)管理和優(yōu)化運(yùn)行等問(wèn)題中，優(yōu)化運(yùn)行這一概念較多出現(xiàn)在電力系統(tǒng)分析領(lǐng)域，現(xiàn)在被推廣到多能源混聯(lián)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行中。在此基礎(chǔ)上，我們將多能源形式參與市場(chǎng)行為定義為多個(gè)利益相關(guān)體參與市場(chǎng)，主要研究配電網(wǎng)區(qū)域，多利益主體內(nèi)部耦合交互協(xié)作如何指導(dǎo)市場(chǎng)行為，并影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

因此，現(xiàn)階段需要提供基于內(nèi)部交互協(xié)作的市場(chǎng)多利益主體交易行為建模方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供基于內(nèi)部交互協(xié)作的市場(chǎng)多利益主體交易行為建模方法，目的就是在配電網(wǎng)區(qū)域下，以能源集線器為基礎(chǔ)，以電、熱、氣的協(xié)調(diào)互補(bǔ)為例，構(gòu)建了三個(gè)不同的利益主體，提出一種基于內(nèi)部交互協(xié)作的市場(chǎng)多利益主體交易行為建模方法。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)與主網(wǎng)之間的電力聯(lián)絡(luò)線和天然氣管道的能量流動(dòng)進(jìn)行量化，包括樞紐內(nèi)各設(shè)備在不同時(shí)間段的輸出特性，建立相對(duì)應(yīng)的耦合矩陣模型，對(duì)三個(gè)利益相關(guān)者的多維特性進(jìn)行了建模和分析。同時(shí)，考慮多時(shí)段負(fù)荷的需求響應(yīng)特性，通過(guò)分析能源集線器連接電負(fù)荷和熱負(fù)荷變化趨勢(shì)，以及電氣購(gòu)置情況，通過(guò)計(jì)算總氣電購(gòu)置成本，來(lái)指導(dǎo)多利益主體的市場(chǎng)行為。最后，以多利益主體集線器系統(tǒng)內(nèi)的3個(gè)典型園區(qū)為例，論證了基于能源集線器內(nèi)部交互協(xié)作的配網(wǎng)多利益主體市場(chǎng)交易機(jī)制優(yōu)越性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：