CN111371087A - 一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制 - Google Patents

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谢才科
范俊秋
孙睿择
宋达
宁楠
杨旭
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Abstract

本发明涉及一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，包括以下步骤：10)各微电网自治优化；20)各微网交易方案的收集；30)多微网系统功率的预测分配；40)微电网交易策略的修正；50)多微网系统功率分配策略的修正，多微网能量优化管理系统基于各微网的反馈信息进行系统的功率分配策略的修正，调整与微网的交易电价。本发明所述的一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，将微电网自治优化后的交易意愿、可交易电量和电价接受范围上报至多微网能量优化管理系统，系统根据与主网的交互功率对各微网进行预分配，再基于微电网反馈的交易方案进行修正，实现电价与电量的制约平衡。

Description

一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制
技术领域
本发明涉及微网系统协调和分配领域，尤其是多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制。
背景技术
微电网作为消纳可再生能源的有效方式，随着分布式可再生能源发电机组的大量接入，其数量也将不断增加。为满足互联互供的需求，一定区域内的多个临近微电网将会形成多微网系统。
多微网系统可通过各微网之间的能量调度和互济，一方面减少微电网弃风弃光及失负荷现象，保证向负荷可靠供电的同时使可再生能源的利用率得到较大提升。另一方面多微网系统克服了单一微电网工作容量有限和抗扰动能力不足的缺点，降低了因分布式电源输出功率突变、大面积负荷瞬时接入或脱落等瞬态事件对微电网供电可靠性的影响，进一步提高分布式电源的渗透率。通过微网间的协调互补增强了彼此的运行可靠性，提高分布式资源的就地消纳能力，降低运行成本，并提升大电网的安全稳定运行，目前微电网作为独立利益主体与不同利益主体间的功率交互，存在忽略主体参与交易意愿的问题，各微电网不具备根据自治优化结果决定是否参与系统内的电量交易，另一方面没有考虑电价与电量的相互作用对微电网主体交易策略的影响，缺乏代表性。
发明内容
本发明为了克服上述中存在的问题，提供了一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，将微电网自治优化后的交易意愿、可交易电量和电价接受范围上报至多微网能量优化管理系统，系统根据与主网的交互功率对各微网进行预分配，再基于微电网反馈的交易方案进行修正，实现电价与电量的制约平衡。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，包括以下步骤：
10)各微电网自治优化，各微网能量优化管理系统基于所收集的源-荷运行数据，考虑需求响应优先进行微网内部能量协调优化，各微网以自身运行成本最小为目标函数进行优化，并输出各自的外负荷特性曲线，即优化后的剩余电量或缺额电量；
20)各微网交易方案的收集，各微网将优化后的交易方案通过信息与数据传输接口上报至多微网能量优化管理系统，交易信息主要包括交易意愿、可交易电量和可接受交易电价范围，多微网能量优化管理系统基于所收集的交易方案，结合负荷需求预测数据库、电源出力预测数据信息库和储能设备数据库的信息分析处理，以系统运行成本最小为目标函数，制定系统与主网的电量交易策略；
30)多微网系统功率的预测分配，多微网能量优化管理系统根据与主网交易策略的电量电价信息，对各微网的电源出力和储能调度进行预分配，并将调度信息、微网间、微网与主网间的电量电价交易信息发送至各微网的能量优化管理系统；
40)微电网交易策略的修正，各微电网能量优化管理系统根据反馈的交易信息二次协调内部可控资源的出力；
50)多微网系统功率分配策略的修正，多微网能量优化管理系统基于各微网的反馈信息进行系统的功率分配策略的修正，调整与微网的交易电价。
作为优选，所述步骤10)中各微网能量优化管理系统基于所收集的源-荷运行数据，考虑需求响应优先进行微网内部能量协调优化，并输出各自的外负荷特性曲线，即优化后的剩余电量或缺额电量，各微网以自身运行成本最小为目标函数进行优化：
Figure RE-GDA0002487454010000021
其中，Ci为微网i的运行总成本；
Figure RE-GDA0002487454010000022
为风电、光伏的运行维护成本之和；
Figure RE-GDA0002487454010000023
为微网i中可控电源的发电成本；
Figure RE-GDA0002487454010000024
为微网i中储能装置的运行成本；
Figure RE-GDA0002487454010000025
为微网i中分类负荷的需求响应成本。
微网i优化后的外负荷特性
ΔEi＝Ewind,i+Epv,i+Edis,i+Eddg,i-ELD,i-Ech,i (2)
其中，ΔEi>0表示微网i有剩余电量，可向主网或其他微网售电；ΔEi<0表示微网i电量缺额，需向外售电。
作为优选，所述步骤20)中各微网将优化后的交易方案通过信息与数据传输接口上报至多微网能量优化管理系统，交易信息主要包括交易意愿、可交易电量和可接受交易电价范围，多微网能量优化管理系统基于所收集的交易方案，结合负荷需求预测数据库、电源出力预测数据信息库和储能设备数据库的信息分析处理，以系统运行成本最小为目标函数，制定系统与主网的电量交易策略，多微网系统的目标函数：
Figure RE-GDA0002487454010000031
其中，C为多微网系统总运行成本，Cj为微网间联络线的运维成本，Csell为系统向主网售电的成本，Cbuy为系统向主网的购电成本。
作为优选，所述步骤40)中各微电网能量优化管理系统根据反馈的交易信息二次协调内部可控资源的出力，包括分布式可控电源、储能装置及可控负荷的响应，修正交易策略，并将实际运行数据反馈至多微网能量优化管理系统，
maxDi＝Di sell,g+Di sell,MG-Di buy,g-Di buy,MG-Ci (4)
其中Di为微网i二次协调时的收益，Di sell,g和Di buy,g分别表示微网i向主网的购售电成本，Di sell,MG和Di buy,MG分别表示微网i向其他微网的总购、售电成本。
多微网能量优化管理系统基于各微网的反馈信息进行系统的功率分配策略的修正，调整与微网的交易电价。经过与各微网的多次协调，最终得出各微网间、微网与主网间的交易策略，及微网内部售电价格，使系统收益达到最大。
本发明的有益效果是：一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，将微电网自治优化后的交易意愿、可交易电量和电价接受范围上报至多微网能量优化管理系统，系统根据与主网的交互功率对各微网进行预分配，再基于微电网反馈的交易方案进行修正，实现电价与电量的制约平衡；微电网基于内部能量优化结果和多微网能量管理系统反馈的交易信息可自行选择交易方案；多微网系统内多次协调优化后得出使整个系统收益最大的运行方案和与主网的电量电价交易策略。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述的多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制的流程图；
图2是本发明所述的多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制的拓扑结构图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，包括以下步骤：
10)各微电网自治优化，各微网能量优化管理系统基于所收集的源-荷运行数据，考虑需求响应优先进行微网内部能量协调优化，各微网以自身运行成本最小为目标函数进行优化，并输出各自的外负荷特性曲线，即优化后的剩余电量或缺额电量；
20)各微网交易方案的收集，各微网将优化后的交易方案通过信息与数据传输接口上报至多微网能量优化管理系统，交易信息主要包括交易意愿、可交易电量和可接受交易电价范围，多微网能量优化管理系统基于所收集的交易方案，结合负荷需求预测数据库、电源出力预测数据信息库和储能设备数据库的信息分析处理，以系统运行成本最小为目标函数，制定系统与主网的电量交易策略；
30)多微网系统功率的预测分配，多微网能量优化管理系统根据与主网交易策略的电量电价信息，对各微网的电源出力和储能调度进行预分配，并将调度信息、微网间、微网与主网间的电量电价交易信息发送至各微网的能量优化管理系统；
40)微电网交易策略的修正，各微电网能量优化管理系统根据反馈的交易信息二次协调内部可控资源的出力；
50)多微网系统功率分配策略的修正，多微网能量优化管理系统基于各微网的反馈信息进行系统的功率分配策略的修正，调整与微网的交易电价。
如图1所示本发明的多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制的流程图。
进一步对本发明的多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，如图2 是本发明所述的多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制的拓扑结构图。
所述步骤10)中各微网能量优化管理系统基于所收集的源-荷运行数据，考虑需求响应优先进行微网内部能量协调优化，并输出各自的外负荷特性曲线，即优化后的剩余电量或缺额电量，各微网以自身运行成本最小为目标函数进行优化：
Figure RE-GDA0002487454010000051
其中，Ci为微网i的运行总成本；
Figure RE-GDA0002487454010000052
为风电、光伏的运行维护成本之和；
Figure RE-GDA0002487454010000053
为微网i中可控电源的发电成本；
Figure RE-GDA0002487454010000054
为微网i中储能装置的运行成本；
Figure RE-GDA0002487454010000055
为微网i中分类负荷的需求响应成本。
微网i优化后的外负荷特性
ΔEi＝Ewind,i+Epv,i+Edis,i+Eddg,i-ELD,i-Ech,i (2)
其中，ΔEi>0表示微网i有剩余电量，可向主网或其他微网售电；ΔEi<0表示微网i电量缺额，需向外售电。
作为优选，所述步骤20)中各微网将优化后的交易方案通过信息与数据传输接口上报至多微网能量优化管理系统，交易信息主要包括交易意愿、可交易电量和可接受交易电价范围，多微网能量优化管理系统基于所收集的交易方案，结合负荷需求预测数据库、电源出力预测数据信息库和储能设备数据库的信息分析处理，以系统运行成本最小为目标函数，制定系统与主网的电量交易策略，多微网系统的目标函数：
Figure RE-GDA0002487454010000056
其中，C为多微网系统总运行成本，Cj为微网间联络线的运维成本，Csell为系统向主网售电的成本，Cbuy为系统向主网的购电成本。
作为优选，所述步骤40)中各微电网能量优化管理系统根据反馈的交易信息二次协调内部可控资源的出力，包括分布式可控电源、储能装置及可控负荷的响应，修正交易策略，并将实际运行数据反馈至多微网能量优化管理系统，
maxDi＝Di sell,g+Di sell,MG-Di buy,g-Di buy,MG-Ci (4)
其中Di为微网i二次协调时的收益，Di sell,g和Di buy,g分别表示微网i向主网的购售电成本，Di sell,MG和Di buy,MG分别表示微网i向其他微网的总购、售电成本。
多微网能量优化管理系统基于各微网的反馈信息进行系统的功率分配策略的修正，调整与微网的交易电价。经过与各微网的多次协调，最终得出各微网间、微网与主网间的交易策略，及微网内部售电价格，使系统收益达到最大。
本发明的有益效果是：一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，将微电网自治优化后的交易意愿、可交易电量和电价接受范围上报至多微网能量优化管理系统，系统根据与主网的交互功率对各微网进行预分配，再基于微电网反馈的交易方案进行修正，实现电价与电量的制约平衡；微电网基于内部能量优化结果和多微网能量管理系统反馈的交易信息可自行选择交易方案；多微网系统内多次协调优化后得出使整个系统收益最大的运行方案和与主网的电量电价交易策略。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，其特征在于，包括以下步骤：10)各微电网自治优化，各微网以自身运行成本最小为目标函数进行优化，并输出各自的外负荷特性曲线，即优化后的剩余电量或缺额电量；
20)各微网交易方案的收集，各微网将优化后的交易方案通过信息与数据传输接口上报至多微网能量优化管理系统，多微网能量优化管理系统基于所收集的交易方案，结合负荷需求预测数据库、电源出力预测数据信息库和储能设备数据库的信息分析处理，以系统运行成本最小为目标函数，制定系统与主网的电量交易策略；
30)多微网系统功率的预测分配，多微网能量优化管理系统根据与主网交易策略的电量电价信息，对各微网的电源出力和储能调度进行预分配，并将调度信息、微网间、微网与主网间的电量电价交易信息发送至各微网的能量优化管理系统；
40)微电网交易策略的修正，各微电网能量优化管理系统根据反馈的交易信息二次协调内部可控资源的出力；
50)多微网系统功率分配策略的修正，多微网能量优化管理系统基于各微网的反馈信息进行系统的功率分配策略的修正，调整与微网的交易电价。
2.根据权利要求1所述的一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，其特征在于，所述步骤10)中的各微网以自身运行成本最小进行优化的目标函数为：
Figure RE-FDA0002487454000000011
其中，Ci为微网i的运行总成本；
Figure RE-FDA0002487454000000012
为风电、光伏的运行维护成本之和；
Figure RE-FDA0002487454000000016
为微网i中可控电源的发电成本；
Figure RE-FDA0002487454000000013
为微网i中储能装置的运行成本；
Figure RE-FDA0002487454000000014
为微网i中分类负荷的需求响应成本。
微网i优化后的外负荷特性
ΔEi＝Ewind,i+Epv,i+Edis,i+Eddg,i-ELD,i-Ech,i (2)
其中，ΔEi>0表示微网i有剩余电量，可向主网或其他微网售电；ΔEi<0表示微网i电量缺额，需向外售电。
3.根据权利要求2所述的一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，其特征在于，所述步骤20)中的多微网系统的目标函数
Figure RE-FDA0002487454000000015
其中，C为多微网系统总运行成本，Cj为微网间联络线的运维成本，Csell为系统向主网售电的成本，Cbuy为系统向主网的购电成本。
4.根据权利要求3所述的一种多微网系统协调优化的交易策略和利益分配机制，其特征在于，所述步骤40)包括分布式可控电源、储能装置及可控负荷的响应，修正交易策略，并将实际运行数据反馈至多微网能量优化管理系统，
maxDi＝Di sell,g+Di sell,MG-Di buy,g-Di buy,MG-Ci (4)
其中Di为微网i二次协调时的收益，Di sell,g和Di buy,g分别表示微网i向主网的购售电成本，Di sell,MG和Di buy,MG分别表示微网i向其他微网的总购、售电成本。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112651112A (zh) * 2020-12-17 2021-04-13 湖南大学 互联微网电能交易和系统运行协同决策方法、系统及设备
CN112862610A (zh) * 2021-02-26 2021-05-28 同济大学 一种主动能量体社群p2p+电力交易方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110264003A (zh) * 2019-06-20 2019-09-20 国网山东省电力公司聊城供电公司 一种基于价格引导的多微网系统协调自治优化运行方法
CN110556821A (zh) * 2019-08-09 2019-12-10 三峡大学 考虑交互功率控制和双边竞价交易的多微电网双层优化调度方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110264003A (zh) * 2019-06-20 2019-09-20 国网山东省电力公司聊城供电公司 一种基于价格引导的多微网系统协调自治优化运行方法
CN110556821A (zh) * 2019-08-09 2019-12-10 三峡大学 考虑交互功率控制和双边竞价交易的多微电网双层优化调度方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何浩等: "价格引导下多微网系统协调自治优化运行策略", 《电力系统保护与控制》 *
王守相等: "考虑微网间功率交互和微源出力协调的冷热电联供型区域多微网优化调度模型", 《中国电机工程学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112651112A (zh) * 2020-12-17 2021-04-13 湖南大学 互联微网电能交易和系统运行协同决策方法、系统及设备
CN112651112B (zh) * 2020-12-17 2023-07-11 湖南大学 互联微网电能交易和系统运行协同决策方法、系统及设备
CN112862610A (zh) * 2021-02-26 2021-05-28 同济大学 一种主动能量体社群p2p+电力交易方法

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