[發明專利]基于非合作博弈的柔性配電網端對端電能交易方法及裝置

在審

• 申請號: 202111279600.2
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN114004646A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 張梁;徐晶;李娟;張章;崔榮靖;劉英英;孫闊;王哲;趙金利;田振;冀浩然;李鵬
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q20/40;G06Q50/06
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 張文華

本發明基于非合作博弈的柔性配電網端對端電能交易方法，包括：以柔性互聯配電系統中各互聯配電網區域的電能成本最低以及節點電壓偏移最小為目標，通過潮流分析形成時段t關于交易功率的成本函數，并獲取智能軟開關端口輸出有功功率限制；基于非合作博弈進行各互聯配網區域之間的分布式市場出清計算，在實現隱私保護的前提下，確定各時段下層端對端電能交易的出清價格及交易有功功率；考慮變流器功率損耗，獲取智能軟開關在各配電網區域的實際傳輸功率；配電網區域之間按照交易功率及出清價格進行結算，配電網各區域與上級電網按照實際傳輸功率及電能價格結算。本發明的交易方法能改善各區電壓分布、促進各區運行成本降低、考慮隱私保護。

技術領域

本發明涉及城市電網規劃評估技術領域，特別是涉及基于非合作博弈的柔性配電網端對端電能交易方法及裝置。

背景技術

分布式電源、電動汽車等新元素的大量接入對配電網運行提出了更高要求，為滿足用戶側多元化、定制化用電需求，傳統配電網在多端多電壓等級智能軟開關(soft openpoint，SOP)等柔性配電設備的支撐下，將逐漸從傳統的輻射狀結構發展為高度靈活可控的柔性互聯結構。通過多端智能軟開關互聯的各配電網區域將擁有多條能量交互途徑，并支持精確可控的功率傳輸，為多區域柔性互聯配電網端對端(peer to peer，P2P)電能交易奠定了物理基礎。

面對多區域柔性互聯配電網的端對端電能交易需求，如何實現多利益主體之間公平有效的電能交易、考慮系統運行約束對交易的影響成為有待解決的問題。

端對端電能交易的關鍵問題在于如何設計具備保護數據隱私、信息對稱、公平競爭特性的交易機制。分布式市場出清算法可以用于實現隱私保護、信息對稱的柔性互聯配電網端對端電能交易。而非合作博弈競爭規則可以用于實現各區域之間公平合理的利潤競爭。

目前，國內外對多區域柔性互聯配電網的研究主要集中在多端智能軟開關的運行優化策略制定，如何實現基于智能軟開關的端對端電能交易有待進一步研究。因此，面向多區域柔性互聯配電網的電能交易需求，需要一種促進各區運行成本降低、考慮隱私保護的端對端電能交易方法。

發明內容

本發明的目的在于針對柔性互聯配電網電能交易中交易規則公平性、數據隱私保護等問題，提供一種基于非合作博弈的柔性配電網端對端電能交易方法及裝置。

本發明提供的基于非合作博弈的柔性配電網端對端電能交易方法，包括如下步驟：

以柔性互聯配電系統中各互聯配電網區域的電能成本最低以及節點電壓偏移最小為目標，通過潮流分析形成時段t關于交易功率的成本函數，并根據潮流約束、安全運行約束獲取智能軟開關端口輸出有功功率限制；

根據各互聯配網區域成本函數及潮流約束、安全運行約束，基于非合作博弈進行各互聯配網區域之間的分布式市場出清計算，在實現隱私保護的前提下，確定各時段下層端對端電能交易的出清價格及交易有功功率；

智能儲能軟開關依據得到的下層端對端電能交易結果及成本函數，考慮變流器功率損耗，計算獲取智能軟開關在各配電網區域的實際傳輸功率；

配電網區域之間按照交易功率及出清價格進行結算，配電網各區域與上級電網按照實際傳輸功率及電能價格結算。

進一步的，各互聯配電網區域形成的時段t關于交易功率的成本函數為：