CN106602555A - 具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，具有与实际电网物理结构相对应的分层分布式结构，在该结构中，最底层为设备代理，中间层为区域市场代理，最顶层为市场代理；具有两种运行流程：正常周期性运行和需求响应事件触发运行，前者实现了能源互联网内部的协调控制与能源优化利用；后者将其视为一个虚拟电厂，作为整体参与电网运行、向电网提供辅助服务。与现有技术相比，本发明具有适应电网分层分区的物理结构特点、能够实现阻塞管理、良好的标准性、开放性与可扩展性等优点。

Description

具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统

技术领域

本发明涉及一种能源互联网能量管理系统，尤其是涉及一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统。

背景技术

能源互联网可以看作是能源和互联网深度融合的产物，是能源行业继智能电网后又一前沿发展方向。2008年美国国家科学基金资助了FREEDM项目，提出建设EnergyInternet，并成立了研究中心。同年德国联邦经济技术部与环境部发起了E-Energy项目，提出建设Internet of Energy，并实施了示范项目。2012年起，国内开始开展关于能源互联网的讨论和初步研究，中国工程科技发展战略研究院将能源互联网列入中国战略性新兴产业，国家电网提出了全球能源互联网构想，清华大学成立了能源互联网创新研究院。

正如互联网的发展过程，能源互联网的发展也不可能一蹴而就，而是先从微能源网逐渐发展为局域能源互联网、地区能源互联网，最终形成广域能源互联网。能源互联网的发展需要与之适应的能量管理方法。对该方法的功能性要求是：首先，能满足最基本的需求，如能量的就地平衡以及网络阻塞管理；其次，能适应电网分层分区的物理结构特点；第三，能够实现能源互联网内部的协调控制，实现能源优化利用。对该能量管理方法还存在若干非功能性要求：首先，该方法要足够的简单，以易于利用简单的代理控制器实施；其次，要适应能源互联网开放的理念，以适应各类分布式能源资源(distributed energyresource，DER)的接入；最后，要具有足够的可扩展性，以适应采用自底而上的方式建立不同规模的能源互联网。

目前，多数面向能源互联网的能量管理方法主要沿袭传统电网，采用集中式控制，并做了一定的改进。如现有技术将能量管理在时间尺度上分为两层：上层控制中心在长时间尺度上(如1h)制定调度策略，实现全局优化；下层局域电网在短时间尺度上(如5min)进行局部调度，实现局部短时最优。集中式控制满足上述的功能性要求，具有信息集中且透明、便于得到最优解的优点，但随着能源互联网理念的发展，如下共性的缺点逐渐显现出来：

(1)难以适应能源互联网以用户为中心的理念。这体现在：各DER需要向控制中心提供自身的重要参数、动态模型等信息，从而无法保护用户隐私；控制中心要求较为固定的和模型化的用电策略，这与用电行为的时变性、模糊性以及个性化表达冲突，导致很差的用户体验。

(2)难以适应能源互联网的开放、可扩展等核心特征。表现在：源、荷、储等各类DER存在异构性，故DER与控制中心之间交互的信息复杂多样，难以标准化；无法实现DER的“即插即用”；对大量DER实施集中式控制的代价过大。

为了解决上述问题，有学者提出了市场控制(Market-based Control，MBC)理论。MBC又被称为交易控制(Transactive Control)，采用微观经济学的市场均衡机制，很早便被计算机领域采用，用于解决有限资源(如计算、通信资源)的最优分配问题。近年来，MBC被逐渐应用于大规模DER的协调控制上。而对于能量管理，采用MBC便于在空间尺度上对控制进行分层，更加符合电网分层分区的物理结构特点。如现有技术将控制分为两层，在下层局域电网中采用集中式优化确定对上级的投标曲线，而在上层采用MBC进行出清。此外，PowerMatching City示范项目则基于MBC建立了一种递归型的分层结构：底层为设备代理、顶层为市场代理、中间层为聚合代理，自下而上进行投标，由顶层唯一的市场代理负责出清，再自上而下传递价格。这种方法完全不依赖于集中式控制，更契合能源互联网的发展理念，但是仍然存在以下问题：

(1)无法对各代理间的传输功率进行约束。该约束具有实际物理意义，且不能被忽略，例如某微网或配电网对外的联络线功率约束、某变电站的变压器容量约束等。

(2)采用唯一的市场代理，本质上仍然是一种“单层”结构(后文统一称为单层分布式结构)，使其难以向上拓展。未来能源互联网的发展将采用向上逐级拓展的路径，例如“小区—微网—配电网—变电站—更高电压等级”，这将造成统一市场代理的频繁变更。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术存在的问题，而提供一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，从而克服了单层分布式能量管理方法中所存在的无法实现传输功率约束、难以适应能源互联网向上逐级拓展的发展需求等缺点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，具有与实际电网物理结构相对应的分层分布式结构，在该结构中，最底层为设备代理，中间层为区域市场代理，最顶层为市场代理，其中主电网代理是一种仅与市场代理交互的代理。

所述的设备代理为位于分层分布式结构最底层的代理，对应设备；所述的设备代理根据预设的投标策略完成向上级代理的投标，在市场出清后，该代理根据接收到的价格信号，对设备实施控制。

所述的市场代理为位于分层分布式结构顶层的代理，对应顶级配电网，用于聚合各下级代理的投标，进行市场出清，确定市场的出清价格。

所述的区域市场代理为位于分层分布式结构中间层的代理，对应中间级配电网/微网，不仅具有设备代理向上级投标的功能，同时也具有市场代理决定出清价格的功能；此外，它还负责对应的配电网/微网对外联络线的功率约束。

所述的主电网代理仅与市场代理交互，用于根据主电网信息形成向市场代理的投标。

所述的具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，具有以下两种运行流程：

(1)正常周期性运行，用于实现能源互联网内部的协调控制与能源优化利用：在每个运行周期的初始时刻，先自下而上进行投标，再自上而下进行出清；

(2)需求响应事件触发运行，将其视为一个虚拟电厂，作为整体参与电网运行、向电网提供辅助服务：如果调度向顶级配网下达削减负荷要求，或主电网电价发生变化，则通过主电网代理，向市场代理发出新的投标信息，则市场代理将立刻自上而下地发起市场重新出清，而无需等到下一个正常周期，其中顶级配电网视为一个虚拟电厂(Virtual PowerPlant,VPP)，其聚合所有下级DER设备，作为一个整体参与电网运行、向电网提供辅助服务。

所述的正常周期性运行流程具体为：

(1.1)设备代理形成投标，上传至上级代理；

(1.2)区域市场代理接收到各下级代理的投标后，经过处理，形成新的投标，上传至上级代理；

(1.3)市场代理接收到各下级代理的投标后，再向主电网代理请求投标信息，然后进行市场出清，得到出清价格，并将出清价格下发至下级代理；

(1.4)区域市场代理接收到上级代理的价格后，经过处理，进行本地市场出清，得到出清价格，并将该价格下发至下级代理；

(1.5)设备代理接收到上级代理的价格后，响应该出清价格，对相应的设备实施控制。

所述的需求响应事件触发运行流程具体为：

(2.1)主电网代理向市场代理更新投标；

(2.2)市场代理重新进行市场出清，得到新的出清价格，并将新的出清价格下发至下级代理；

(2.3)依次执行步骤(1.4)和(1.5)。所述的市场代理实现方法如下：

a1)设电价变量为μ，聚合下级代理的投标，设接收到的下级代理1,2,...,y及主电网代理的投标分别为d₁(μ),d₂(μ),...,d_y(μ),d_grid(μ)，则聚合投标曲线为：

A_T(μ)＝d₁(μ)+d₂(μ)+...+d_y(μ)+d_grid(μ)

a2)市场出清，求取出清价格μ^*，使之满足：

A_T(μ^*)＝0

a3)下发价格，将出清价格μ^*下发至各下级代理。

所述的区域市场代理实现方法具体如下；

设上级市场的价格变量为ρ，本地市场的价格变量为μ；

b1)聚合下级代理的投标，设接收到的下级代理1,2,...,y的投标分别为d₁(μ),d₂(μ),...,d_y(μ)，则聚合投标曲线为：

A(μ)＝d₁(μ)+d₂(μ)+...+d_y(μ)

b2)形成向上级的投标，设区域市场代理向上级的投标为D_∑(ρ)，其表达式为：

式中，P_LSmax为联络线向上级售电的功率约束，P_LBmax为联络线从上级购电的功率约束，所述联络线指的是：区域市场代理所对应的配电网或微网对外的联络线；

b3)形成联络线的投标，站在本地市场的角度，当通过联络线购电时，联络线可视为虚拟电源，反之则视为虚拟负荷，因此将联络线作为一种资源参与本地市场的投标，设接收到的价格为ρ^*，则联络线的投标曲线为：

上式表明，当本地价格低于上级市场价格时，区域市场代理向上级售电，当本地价格高于上级市场价格时，区域市场代理从上级购电；

b4)聚合下级代理与联络线的投标：

A_C(μ)＝A(μ)+d_L(μ,ρ^*)

b5)市场出清，对下级代理1,2,...,y和联络线在本地市场进行出清，求取出清价格μ^*，满足：

A_C(μ^*)＝A(μ^*)+d_L(μ^*,ρ^*)＝0

b6)下发价格：将出清价格μ^*下发至各下级代理。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)适应电网分层分区的物理结构特点。具有递归的控制结构，极大简化能量管理软件的实现。

(2)能够有效实现微网和配电网各级联络线的阻塞管理。

(3)顶级配电网能够以虚拟电厂的形式，向电网提供削峰填谷以及其它辅助服务。

(4)具有良好的标准性、开放性与可扩展性，能够适应能源互联网向上拓展的发展需求。

附图说明

图1为分层分布式能量管理物理系统结构图；

图2为分层分布式能量管理信息系统结构图；

图3为设备代理的实现示意图；

图4为市场代理的实现示意图；

图5为区域市场代理的实现示意图；

图6为区域市场代理-A(μ)与d_L(μ,ρ_x)交于线d＝P_LSmax上示意图。

图7为区域市场代理-A(μ)与d_L(μ,ρ_x)交于线μ＝ρ_x上示意图

图8为区域市场代理-A(μ)与d_L(μ,ρ_x)交于线d＝-P_LBmax示意图；

图9为实施例配电网结构示意图

图10为可再生能源的预测曲线图；

图11为基荷的预测曲线图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

(一)系统结构

分层分布式能量管理系统结构图如图1和图2所示。智能电网是典型的信息物理系统(cyber physical system,CPS)。图1为物理系统结构图；图2为相应的信息系统结构图。物理系统与信息系统都具有分层结构。

图1中的各名词解释如下：

(1)设备：指负荷、分布式电源、储能等各类DER单元。

(2)设备代理：为位于分层分布式结构最底层的代理，对应设备。设备代理根据预设的投标策略完成向上级代理的投标；在市场出清后，该代理根据接收到的价格信号，对设备实施控制。

(3)市场代理：为位于分层分布式结构顶层的代理，对应顶级配电网，用于聚合各下级代理的投标，进行市场出清，确定市场的出清价格。

(4)区域市场代理：为位于分层分布式结构中间层的代理，对应中间级配电网/微网。它不仅具有设备代理向上级投标的功能，同时也具有市场代理决定出清价格的功能。此外，它还负责对应的配电网/微网对外联络线的功率约束。

(5)主电网代理：是一种特殊的代理，仅向下与市场代理交互。用于根据主电网信息(如主电网电价、联络线功率约束等)形成向市场代理的投标。

如果将图2视为树状结构，则设备代理为树叶，市场代理为树根，区域市场代理为中间节点。图2所示结构为递归结构。这样，任何一个代理不需要区分其下级代理是设备代理还是区域市场代理，也不需要区分其上级代理是区域市场代理还是市场代理。

(二)运行流程

本发明所述的能量管理方法主要有以下两种运行流程：

(1)正常周期性运行：在每个运行周期的初始时刻，先自下而上进行投标，见(1.1)～(1.3)；再自上而下进行出清，见(1.3)～(1.5)。

(1.1)设备代理形成投标，上传至上级代理。

(1.2)区域市场代理接收到各下级代理的投标后，经过处理，形成新的投标，上传至上级代理。

(1.3)市场代理接收到各下级代理的投标后，再向主电网代理请求投标信息，然后进行市场出清，得到出清价格。并将出清价格下发至下级代理。

(1.4)区域市场代理接收到上级代理的价格后，经过处理，进行本地市场出清，得到出清价格，并将该价格下发至下级代理。

(1.5)设备代理接收到上级代理的价格后，响应该出清价格，对相应的设备实施控制。

(2)需求响应事件触发运行：顶级配电网可视为一个虚拟电厂，其聚合所有下级DER设备，作为一个整体参与电网运行、向电网提供辅助服务。如果调度向顶级配网下达削减负荷要求，或主电网电价发生变化，则通过主电网代理，向市场代理发出新的投标信息。则市场代理将立刻自上而下地发起市场重新出清，而无需等到下一个正常周期。过程见(2.1)～(2.3)。

(2.1)主电网代理向市场代理更新投标。

(2.2)市场代理重新进行市场出清，得到新的出清价格。并将新的出清价格下发至下级代理。

(2.3)执行(1.4)、(1.5)。

(三)实现方法

设备代理、市场代理、区域市场代理的实现方法如图3-5所示。

(1)设备代理：实现方法如图3所示。设备代理结合设备状态与其它信息形成投标。根据微观经济性原理，电源与负荷分别按边际成本、边际效益投标。在本发明中，为了兼容源、荷、储等各类DER，统一规定：当投标功率为正时表示用电，为负时表示发电。

(2)市场代理：实现方法如图4所示。设电价变量为μ。

(2.1)聚合下级代理的投标。设接收到的下级代理1,2,...,y及主电网代理的投标分别为d₁(μ),d₂(μ),...,d_y(μ),d_grid(μ)，则聚合投标曲线为：

A_T(μ)＝d₁(μ)+d₂(μ)+...+d_y(μ)+d_grid(μ)

(2.2)市场出清。求取出清价格μ^*，使之满足：

A_T(μ^*)＝0

(2.3)下发价格。将出清价格μ^*下发至各下级代理。

(3)区域市场代理：实现方法如图5所示。设上级市场的价格变量为ρ，本地市场的价格变量为μ。自下而上的投标过程见(3.1)～(3.2)，自上而下的出清过程见(3.3)～(3.6)。

(3.1)聚合下级代理的投标。设接收到的下级代理1,2,...,y的投标分别为d₁(μ),d₂(μ),...,d_y(μ)，则聚合投标曲线为：

A(μ)＝d₁(μ)+d₂(μ)+...+d_y(μ)

(3.2)形成向上级的投标。设区域市场代理向上级的投标为D_Σ(ρ)，其表达式为：

式中，P_LSmax为联络线向上级售电的功率约束，P_LBmax为联络线从上级购电的功率约束。所述联络线指的是：区域市场代理所对应的配电网或微网对外的联络线。上式的证明见后文。

(3.3)形成联络线的投标。站在本地市场的角度，当通过联络线购电时，联络线可视为虚拟电源，反之则视为虚拟负荷，因此将联络线作为一种资源参与本地市场的投标。设接收到的价格为ρ^*，则联络线的投标曲线为：

上式表明，当本地价格低于上级市场价格时，区域市场代理向上级售电，当本地价格高于上级市场价格时，区域市场代理从上级购电。

(3.4)聚合下级代理与联络线的投标：

A_C(μ)＝A(μ)+d_L(μ,ρ^*)

(3.5)市场出清。对下级代理1,2,...,y和联络线在本地市场进行出清，求取出清价格μ^*，满足：

A_C(μ^*)＝A(μ^*)+d_L(μ^*,ρ^*)＝0

(3.6)下发价格：将出清价格μ^*下发至各下级代理。

注1：D_Σ(ρ)表达式的证明如下：

当上级市场的出清价格为ρ_x时，站在上级市场的角度，联络线出清功率为D_Σ(ρ_x)，而站在本地市场的角度，联络线出清功率为d_L(μ^*,ρ_x)，同时本发明暂不考虑线路损耗，因此有：

D_∑(ρ_x)＝-d_L(μ^*,ρ_x)

在本地市场出清时，根据下级代理聚合投标曲线的相反数-A(μ)与联络线投标曲线d_L(μ,ρ_x)的交点位置，有且仅有三种可能的情况，即：

(1)-A(μ)与d_L(μ,ρ_x)交于线d＝P_LSmax上，如图6所示。

(2)-A(μ)与d_L(μ,ρ_x)交于线μ＝ρ_x上，如图7所示。

(3)-A(μ)与d_L(μ,ρ_x)交于线d＝-P_LBmax上，如图8所示。

在上述三种情况下，联络线的出清功率d_L(μ^*,ρ_x)分别为：

上式也可以转换为不含μ^*的形式：

从而：

将ρ_x遍历[ρ_min,ρ_max]，则D_Σ(ρ_x)即为区域市场代理向上级的投标曲线，可直接写作：

证毕。

注2：通过比较图4和图5可以发现，市场代理可以看作是一种特殊的区域市场代理。因而在能源互联网的发展过程中，完全可以在顶层使用区域市场代理来代为实现市场代理的功能，以便于日后向上拓展。

具体实施例

设总优化时长为24h，优化时段数为48，则优化周期为0.5h。市场允许最低、最高电价为0元和4.0元。

配电网结构如图9所示。图中，RE为可再生能源，包含风力发电(WT)与光伏发电(PV)；DG为柴油发电机；LB为基荷；LA为可平移负荷聚合代理(load aggregator,LA)。

主电网电价采用三段阶梯式电价，见表1所示。柴油发电机的参数见表2所示，柴油价格为5.5元/L。可平移负荷(time-shiftable load,LT)的参数见表3所示，可平移负荷聚合代理的参数见表4所示。各联络线的功率约束见表5所示。可再生能源与基荷的预测曲线如图10、11所示。

表1主电网电价

时段	时间	电价(元/kWh)
			谷时	23:00～7:00	0.43
峰时	8:30～11:30,16:00～21:00	1.17
			平时	其余时间	0.8

表2柴油发电机参数

表3各类可平移负荷特性

表4各类可平移负荷注册至聚合代理的数量

表5各联络线的功率约束

由于对可再生能源采用完全消纳的原则，且不计维护、折旧成本，所以所研究配电网的总运行成本为配电网内所有可控DG的运行成本和配电网向主电网购电的成本：

式中，p_G为主电网电价，P_GB为从主电网购电的功率，P_DGj为柴油发电机j的功率，C_DGj为柴油发电机j的运行成本。C_Σ的大小直接确定了能量管理的经济性效果。

对上述配电网，在不考虑内部联络线功率约束的条件下，取不同的电价离散步长p_step，分别采用单层分布式方法与分层分布式方法(本发明方法)进行仿真，仿真结果如表6所示。由表6可知，分层分布式方法对电价信号的精确度要求稍高，在电价离散步长足够小的条件下，两种方法的经济性效果近乎完全相同。这是因为p_step越小，等式D_∑(ρ_x)＝-d_L(μ^*,ρ_x)的误差就越小，从而使得分层分布式方法的结果越趋近于单层分布式方法的结果。

表6不同电价离散步长情况下，配电网运行总成本

对上述配电网，取p_step＝0.0005元，在内部联络线有约束与否两种情况下，分别采用集中式、单层分布式、分层分布式三种方法进行仿真，仿真结果如表7所示。由表7可知，分层分布式方法的经济性效果稍差于集中式方法。这是由于某些设备的成本或收益函数难以获得，转而在投标时使用了启发式规则，使得优化结果仅为准最优解。但是相比集中式方法，分层分布式方法所具有的隐私保护性、开放性、可扩展性等优点，足以抵消其优化结果稍差的缺点。

表7内部联络线有约束与否情况下，配电网运行总成本

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，具有与实际电网物理结构相对应的分层分布式结构，在该结构中，最底层为设备代理，中间层为区域市场代理，最顶层为市场代理，其中主电网代理是一种仅与市场代理交互的代理。

2.根据权利要求1所述的一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，所述的设备代理为位于分层分布式结构最底层的代理，对应设备；所述的设备代理根据预设的投标策略完成向上级代理的投标，在市场出清后，该代理根据接收到的价格信号，对设备实施控制。

3.根据权利要求1所述的一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，所述的市场代理为位于分层分布式结构顶层的代理，对应顶级配电网，用于聚合各下级代理的投标，进行市场出清，确定市场的出清价格。

4.根据权利要求1所述的一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，所述的区域市场代理为位于分层分布式结构中间层的代理，对应中间级配电网/微网，不仅具有设备代理向上级投标的功能，同时也具有市场代理决定出清价格的功能；此外，它还负责对应的配电网/微网对外联络线的功率约束。

5.根据权利要求1所述的一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，所述的主电网代理仅与市场代理交互，用于根据主电网信息形成向市场代理的投标。

6.根据权利要求1所述的一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，具有以下两种运行流程：

(1)正常周期性运行：在每个运行周期的初始时刻，先自下而上进行投标，再自上而下进行出清；

(2)需求响应事件触发运行：如果调度向顶级配网下达削减负荷要求，或主电网电价发生变化，则通过主电网代理，向市场代理发出新的投标信息，则市场代理将立刻自上而下地发起市场重新出清，而无需等到下一个正常周期，其中顶级配电网视为一个虚拟电厂，其聚合所有下级DER设备，作为一个整体参与电网运行、向电网提供辅助服务。

7.根据权利要求5所述的一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，所述的正常周期性运行流程具体为：

(1.1)设备代理形成投标，上传至上级代理；

(1.2)区域市场代理接收到各下级代理的投标后，经过处理，形成新的投标，上传至上级代理；

(1.3)市场代理接收到各下级代理的投标后，再向主电网代理请求投标信息，然后进行市场出清，得到出清价格，并将出清价格下发至下级代理；

(1.4)区域市场代理接收到上级代理的价格后，经过处理，进行本地市场出清，得到出清价格，并将该价格下发至下级代理；

(1.5)设备代理接收到上级代理的价格后，响应该出清价格，对相应的设备实施控制。

8.根据权利要求5所述的一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，所述的需求响应事件触发运行流程具体为：

(2.1)主电网代理向市场代理更新投标；

(2.2)市场代理重新进行市场出清，得到新的出清价格，并将新的出清价格下发至下级代理；

(2.3)依次执行步骤(1.4)和(1.5)。

9.根据权利要求3所述的一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，所述的市场代理实现方法如下：

a1)设电价变量为μ，聚合下级代理的投标，设接收到的下级代理1,2,...,y及主电网代理的投标分别为d₁(μ),d₂(μ),...,d_y(μ),d_grid(μ)，则聚合投标曲线为：

A_T(μ)＝d₁(μ)+d₂(μ)+...+d_y(μ)+d_grid(μ)

a2)市场出清，求取出清价格μ^*，使之满足：

A_T(μ^*)＝0

a3)下发价格，将出清价格μ^*下发至各下级代理。

10.根据权利要求4所述的一种具有分层分布式结构的能源互联网能量管理系统，其特征在于，所述的区域市场代理实现方法具体如下；

设上级市场的价格变量为ρ，本地市场的价格变量为μ；

b1)聚合下级代理的投标，设接收到的下级代理1,2,...,y的投标分别为d₁(μ),d₂(μ),...,d_y(μ)，则聚合投标曲线为：

A(μ)＝d₁(μ)+d₂(μ)+...+d_y(μ)

b2)形成向上级的投标，设区域市场代理向上级的投标为D_∑(ρ)，其表达式为：

$D_{\&Sigma;}\left(\mathrm{\&rho;}\right)=\left\{\begin{array}{cc}-P_{LS\max },& A\left(\mathrm{\&rho;}\right)<-P_{LS\max }\\ A\left(\mathrm{\&rho;}\right),& -P_{LS\max }\&le;A\left(\mathrm{\&rho;}\right)\&le;P_{LB\max }\\ P_{LB\max },& A\left(\mathrm{\&rho;}\right)>P_{LS\max }\end{array}\right.$

式中，P_LSmax为联络线向上级售电的功率约束，P_LBmax为联络线从上级购电的功率约束，所述联络线指的是：区域市场代理所对应的配电网或微网对外的联络线；

b3)形成联络线的投标，站在本地市场的角度，当通过联络线购电时，联络线可视为虚拟电源，反之则视为虚拟负荷，因此将联络线作为一种资源参与本地市场的投标，设接收到的价格为ρ^*，则联络线的投标曲线为：

$d_L(\mathrm{\&mu;},\mathrm{\&rho;}*)=\left\{\begin{array}{c}{P}_{LSmax},{\mathrm{\&mu;}}_{min}\&le;\mathrm{\&mu;}<\mathrm{\&rho;}*\\ -P_{LBmax},\mathrm{\&rho;}*\&le;\mathrm{\&mu;}\&le;{\mathrm{\&mu;}}_{\max }\end{array}\right.$

上式表明，当本地价格低于上级市场价格时，区域市场代理向上级售电，当本地价格高于上级市场价格时，区域市场代理从上级购电；

b4)聚合下级代理与联络线的投标：

A_C(μ)＝A(μ)+d_L(μ,ρ^*)

b5)市场出清，对下级代理1,2,...,y和联络线在本地市场进行出清，求取出清价格μ^*，满足：

A_C(μ^*)＝A(μ^*)+d_L(μ^*,ρ^*)＝0

b6)下发价格：将出清价格μ^*下发至各下级代理。