[發明專利]一種多主體能源系統互動運營協調控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110376885.5
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113128036B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 李立生;王峰;劉洋;蘇國強;劉合金;張林利;張世棟;孫勇;李帥;張鵬平;由新紅;黃敏;于海東
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F111/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆偉姣

本發明公開一種多主體能源系統互動運營協調控制方法及系統，包括：根據每個主體能源系統內電力設備運行狀態數據和負荷需求數據，構建區域能源互聯網聯合投標模型；根據多主體能源系統互動運營特征解列聯合投標模型，構建主體能源系統間的P2P交互約束，得到基于P2P交互的多主體能源系統分布式投標模型；采用替代式梯度算法對分布式投標模型進行求解，得到不同主體能源系統的交互功率，并以此得到區域能源互聯網的互動運營協調控制方案。實現分布式運營下的區域能源互聯網的整體控制，從區域能源互聯網整體視角設計每個主體能源系統的運營控制方法以及對不同主體能源系統交互運營的協調控制，協調控制多重主體能源系統實現有效能源互動。

技術領域

本發明涉及區域能源互聯網技術領域，特別是涉及一種多主體能源系統互動運營協調控制方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

區域能源互聯網是以電力系統為核心與紐帶，構建多種類型能源的互聯網絡(多能流系統)，是實現多能互補協同、清潔低碳和安全高效的新一代能源體系。因此，區域能源互聯網中電力公司、天然氣公司、供熱公司等多能源供應主體呈現多元化。隨著綜合能源服務商與能源零售商的參與，能源供需互動更頻繁，交易更靈活，交易模式更為復雜。例如以能源消費為主體的用戶可以選擇通過提交能源需求給綜合能源服務商，由綜合能源服務商向市場集中購買能源進行集中式的交易；用戶也可以選擇向能源零售商單獨購買所需要的能源，或者通過與其他具有分布式能源的產銷一體化用戶進行雙向拍賣交易來滿足能源需求。在用戶用能行為方面，新型城鎮用能需求趨向多樣化，用能規律難以把握，用能主觀能動性更強，用能行為復雜化，加重了隨機化趨勢。因此，如何協調控制多重主體的能源系統實現能源有效的交易互動，并降低隨機性因素擾動對能源系統運行的影響是踐行區域能源互聯網要義的重要環節。

然而，現有的論文研究成果和專利技術大都圍繞區域能源互聯網內多主體能源系統效益分攤、獨立運行控制、價值評估等問題開展研究和技術實現，并未解決從系統角度、區域能源互聯網整體運營下，不同能源系統之間如何交互、協調等問題。此外，現有成果還忽略了多主體能源系統交易運營過程中的隨機性，這些隨機性能夠導致能源交易的中斷和失敗。面向區域能源互聯網架構，現有控制方法和技術僅實現了多主體能源系統分布式運營控制目標，未實現分布式運營下的區域能源互聯網的整體控制目標，需要解決如何從區域能源互聯網整體視角設計每個主體能源系統的運營控制方法，以及不同主體能源系統交互運營的協調控制問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種多主體能源系統互動運營協調控制方法及系統，實現分布式運營下的區域能源互聯網的整體控制，從區域能源互聯網整體視角設計每個主體能源系統的運營控制方法以及對不同主體能源系統交互運營的協調控制，協調控制多重主體能源系統實現有效能源互動。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種多主體能源系統互動運營協調控制方法，包括：

根據每個主體能源系統內電力設備運行狀態數據和負荷需求數據，構建基于隨機卡特爾聚合博弈的區域能源互聯網聯合投標模型；

根據多主體能源系統互動運營特征解列區域能源互聯網聯合投標模型，并構建主體能源系統間的P2P交互約束，得到基于P2P交互的多主體能源系統分布式投標模型；

采用替代式梯度算法對多主體能源系統分布式投標模型進行求解，得到不同主體能源系統的交互功率，并以此得到區域能源互聯網的互動運營協調控制方案。

第二方面，本發明提供一種多主體能源系統互動運營協調控制系統，包括：

模型構建模塊，被配置為根據每個主體能源系統內電力設備運行狀態數據和負荷需求數據，構建基于隨機卡特爾聚合博弈的區域能源互聯網聯合投標模型；