[發明專利]基于多智能體的微電網電力市場雙層競價優化方法

在審

• 申請號: 202010122281.3
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111311012A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 岳東;杜樂;竇春霞
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q30/06;G06Q30/08;G06Q50/06
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

本發明提出了一種基于多智能體的微電網雙層電力市場競價優化方法，用以解決微電網的電能消納問題，電力市場由電網公司、微電網和內部組件組成(分布式發電、可再生能源、可控負荷等)，采用了MAS實現電力市場中各個微電網、電力市場和發電組件的信息交互和協調合作；提出一種改進的電力市場出清價機制降低電力市場電價的波動，并通過雙層競價交易模型實現微電網電力市場交易的最大利潤和內部能量優化；針對電力預測中的不確定性問題，結合可中斷負荷和實時市場需求響應，提出了基于機會約束規劃的滾動優化方法。

技術領域

本發明屬于電氣工程、微電網、可再生能源領域，具體涉及一種基于多智能體的微電網電力市場雙層競價優化方法。

背景技術

微電網(microgrid,MG)作為一種小型電力系統，通常由微型燃氣輪機、燃料電池、光伏發電站等分布式電源和負荷組成，在較小的地理區域上更加靈活可靠地分配能量，除了利用本地可用的可再生能源帶來的環境效益外，由于分布式電源和負荷的物理距離短，微電網還可以減少傳輸和分配損失，是一種極具優勢的電網形式。微電網既可以獨立運行，又可以并網運行。以電力市場作為媒介，微電網可以在其搭建的電力市場平臺中買賣電能，獲得售電收益或滿足購電需求，從而實現內部電能的合理流通。

微電網參與電力市場交易時，由于微電網的特殊性，對于外部電力市場可將其看作單一的組件進行競價，對于其自身而言又可對內部分布式單元協調調度。因而，可以在并網時優化微電網上層電力市場的競標策略以增加利潤，協調微電網內部各發電元件的功率輸出以降低成本，從而獲得最大利潤。

然而，微電網中可再生能源發電和負荷預測的不確定性給電力市場交易帶來了困難。由于風能、太陽能等可再生能源的間歇性和較大的可變性，運用這種不可預測的能源的分布式發電難以控制。而隨著可再生能源的大規模部署，在滿足供需平衡的同時利用可再生能源將面臨巨大挑戰。另外，微電網電力交易的實時性、分布化、分層化等，也給微電網電力市場交易提出了新的要求。

已經公開的專利文本“基于多Agent技術的微電網電力市場競價方法”(專利號CN201810447430.6)中提供了一種基于多Agent技術的微電網電力市場競價方法，能夠使得微電網在電力市場競價中更加智能化，能夠自主地快速地制定報價策略，在保證傳統電網主體性的同時提高微電網在電力市場中的市場份額，但是針對光伏(photovoltaic cell,PV)、風機(wind turbines,WT)、負荷(load,L)等預測的不確定性，上述公開專利文本中主要采用預測概率進行描述，可能會出現預測不準確等問題，且上述公開專利文本中未考慮傳統出清價機制中發電方可能采用高價牟取暴利的情況。

發明內容

針對微電網的電能產消問題，本發明提出了一種基于多智能體(multi-agentsystem,MAS)的微電網電力市場雙層競價優化方法，具體的是一種基于MAS的微電網雙層電力市場交易方法，在考慮經濟性的前提下，主要解決微電網電力市場交易中電價穩定性差、微電網結構復雜、負荷和可再生能源預測存在誤差等問題從而實現微電網交易的利潤的最大化。

本發明的方法是一種策略性的方法，建立了雙層的微電網交易模型實現微電網的最大利潤，通過多智能體系統實現微電網與其他微電網、電網公司及微電網內部元件之間的信息交互和能量調度問題；采用了一種改進的電力出清價方案來降低電價的波動，提高電力交易的穩定性；同時，針對發電和負荷預測不確定因素問題，通過滾動優化和機會約束方法平衡電能的波動。