[發(fā)明專利]一種農(nóng)村配電網(wǎng)中的分布式光伏電能消納方法

在審

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• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113343571A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 楊建華;靳開元;張濤;薛文景
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06Q10/06;G06Q50/02;G06Q50/06;G06Q40/04;G06Q20/38;G06F9/50;G06F111/06
• 代理公司: 北京中安信知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 李彬;徐林

本發(fā)明涉及一種農(nóng)村配電網(wǎng)中的分布式光伏電能消納方法。本發(fā)明建立區(qū)塊鏈系統(tǒng)以及不同利益主體的效益函數(shù)，運用博弈論模型確定內(nèi)部交易電價和用戶最優(yōu)用電策略，通過信譽值機制促進農(nóng)業(yè)用戶調(diào)動可時移負荷消納光伏電量，用以解決現(xiàn)有光伏交易模式在農(nóng)村配電網(wǎng)中適用性較差，以及光伏發(fā)電功率無法就地消納的問題，提升就地消納水平。

技術領域

本發(fā)明屬于分布式電能消納技術領域，尤其涉及一種農(nóng)村配電網(wǎng)中的分布式光伏電能消納方法。

背景技術

光伏發(fā)電是一種清潔的可再生能源發(fā)電形式，可以促進地方經(jīng)濟“近零碳排放”發(fā)展。但光伏電源大規(guī)模接入導致網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對薄弱的農(nóng)村配電網(wǎng)面臨巨大壓力，部分地區(qū)出現(xiàn)電壓越限、網(wǎng)損升高和就地消納困難等問題。在“棄光”問題日益嚴重的大背景下，探索分布式光伏在農(nóng)村配電網(wǎng)中的交易模式，有助于激發(fā)農(nóng)業(yè)負荷的用電潛力，實現(xiàn)光伏發(fā)電功率的就地或就近消納，減小電網(wǎng)運行損失，提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟收益，實現(xiàn)“一舉多得”和“近零碳排放”發(fā)展的目標。

近年來，區(qū)塊鏈技術逐漸從技術構(gòu)想走向現(xiàn)實，已經(jīng)在能源電力領域顯示出強大的應用潛力。去中心化、可追溯、交易透明、不可篡改等特性的區(qū)塊鏈技術可解決電能交易的信任問題，使得電能供、用者之間的交易成本降低。隨著物聯(lián)網(wǎng)和5G技術的發(fā)展，邊緣計算作為一種分布式計算模式可以為用戶提供更加智能的實時服務；同時邊緣計算與區(qū)塊鏈的分布式特性十分契合，邊緣計算單元可以作為區(qū)塊鏈的節(jié)點，根據(jù)相應的需求進行優(yōu)化求解，并在區(qū)塊鏈技術的支持下確保數(shù)據(jù)的安全，為未來的服務類型擴展提供了可能性。

而目前針對農(nóng)村配電網(wǎng)分布式光伏消納的研究較少，現(xiàn)有的光伏交易模式并不具有針對性，光伏發(fā)電功率無法就地或就近消納，“棄光”現(xiàn)象嚴重。已有部分研究文獻僅研究區(qū)塊鏈技術在微電網(wǎng)電能交易中應用，無法適用于農(nóng)村配電網(wǎng)分布式光伏的交易場景。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種農(nóng)村配電網(wǎng)中的分布式光伏電能消納方法，建立區(qū)塊鏈系統(tǒng)以及不同利益主體的效益函數(shù)，運用博弈論模型確定內(nèi)部交易電價和用戶最優(yōu)用電策略，通過信譽值機制促進農(nóng)業(yè)用戶調(diào)動可時移負荷消納光伏電量，用以解決現(xiàn)有光伏交易模式在農(nóng)村配電網(wǎng)中適用性較差，以及光伏發(fā)電功率無法就地消納的問題，提升就地消納水平。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案：

一種農(nóng)村配電網(wǎng)中的分布式光伏電能消納方法，包括如下步驟：

S1、建立區(qū)塊鏈系統(tǒng)，具有交易資格的農(nóng)業(yè)用戶和分布式光伏聚合商在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中進行注冊，并將農(nóng)業(yè)用戶的位置信息、分布式光伏聚合商的各分布式光伏接入點的位置信息和裝機容量上傳至區(qū)塊鏈系統(tǒng)；

所述區(qū)塊鏈系統(tǒng)包括多個由農(nóng)業(yè)用戶和分布式光伏聚合商在完成光伏電能交易后生成的區(qū)塊；每個區(qū)塊包括區(qū)塊頭和區(qū)塊體；

所述區(qū)塊頭中包括前一區(qū)塊的哈希值、時間戳和默克爾根；其中，所述時間戳記錄本區(qū)塊的生成時間；所述前一區(qū)塊的哈希值作為識別碼，使得每個區(qū)塊具有可追溯性，形成一條完整的交易鏈條；所述默克爾根為區(qū)塊體的根節(jié)點；

所述區(qū)塊體采用默克爾樹的結(jié)構(gòu)，根節(jié)點在區(qū)塊頭中，包括分布式光伏子節(jié)點、農(nóng)業(yè)用戶子節(jié)點和光伏消納信息節(jié)點；所述分布式光伏子節(jié)點包括光伏預測出力哈希值和光伏實際出力哈希值；所述農(nóng)業(yè)用戶子節(jié)點包括農(nóng)業(yè)負荷預測哈希值和農(nóng)業(yè)負荷實際哈希值；所述光伏消納信息節(jié)點包括光伏消納電量哈希值和大電網(wǎng)平衡電量哈希值；

所述區(qū)塊鏈系統(tǒng)允許分布式光伏聚合商和農(nóng)業(yè)用戶作為節(jié)點加入，所述分布式光伏聚合商包含一個或多個分布式光伏子節(jié)點，一個農(nóng)業(yè)用戶作為一個農(nóng)業(yè)用戶子節(jié)點；大電網(wǎng)作為光伏消納信息節(jié)點，負責傳輸電能、監(jiān)管光伏電能交易、平衡偏差電量；

S2、交易前一定時間，區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的分布式光伏聚合商根據(jù)步驟S1的分布式光伏聚合商的裝機容量獲得光伏峰值功率，再根據(jù)光伏峰值功率獲得交易時段的預測光伏發(fā)電功率；農(nóng)業(yè)用戶發(fā)布購電請求；