一种计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法

本发明涉及分布式能源，尤其涉及一种计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法。

背景技术：

1、配电网发用电灵活域是指通过优化和管理分布在用户侧的分布式能源资源(如光伏发电、风力发电、电池储能、负荷管理等)，以提高配电网的灵活性和可靠性，同时支撑上级电网的稳定运行的一种技术和管理技术。

2、相关技术中，由于各分布式发电资源隶属于不同的产消者，各产消者的个体理性对于配电网的发用电灵活域的影响并没有被计入现有的灵活域中，这可能导致所计算出的灵活域过大，难以反映真实的配电网发用电灵活域。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题中的至少一项，本发明提供了一种计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，通过引入能源产消者的个体理性来修正传统的配电网发用电灵活域。

2、根据本发明的第一方面，提供一种计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，包括以下步骤：

3、获取用户负荷数据、实时电价数据、各能源产消者的本地发用电参数数据和各能源产消者的个体效益目标数据；

4、基于分布式电源的出力方式，分别建立功率型和能量型分布式电源的调度约束模型，并根据调度约束模型进行配电网灵活域的建模；

5、列出每个能源产消者的个体效益最优模型，并根据各产消者的一阶最优性条件调整灵活域大小；

6、采用合作博弈模型保证各能源产消者所分配到的个体收益在合作中达成最优。

7、在本发明的一些实施例中，所述用户负荷数据包括用户全年的负荷数据。

8、在本发明的一些实施例中，所述实时电价数据为统一的峰谷平三时电价。

9、在本发明的一些实施例中，所述各能源产消者的本地发用电参数数据包括本地分布式电源的发用电的功率上下线、储能的额定功率和额定容量。

10、在本发明的一些实施例中，所述各能源产消者的个体效益目标数据包括各能源产消者的个体发用电效益函数的参数。

11、在本发明的一些实施例中，所述功率型分布式电源的数学模型为：

12、

13、所述能量型分布式电源的数学模型为：

14、

15、式中：为光伏发电机在时刻t的功率出力，分别为光伏发电机在时刻t的出力下限和上限，为整个灵活性的提供时间集合，为风力发电机在时刻t的功率出力，分别为风力发电机在时刻t的出力下限和上限，为燃气轮机在时刻t的有功功率出力，分别为燃气轮机在时刻t的有功出力下限和上限，为储能在时刻t的充放电有功功率，分别为储能的放电功率和充电功率上限，δt为储能的充放电时间步长，eess,min,eess,max分别为储能电量的下限和上限，为电动汽车在时刻t的充放电功率，分别为电动汽车的放电和充电功率上限，eev,min,eev,max为电动汽车内部电量的下限和上限。

16、在本发明的一些实施例中，所述配电网灵活域的模型为：

17、

18、式中：为整个配电网内的分布式电源集合，为时刻t的分布式电源k的有功出力，为聚合后的灵活性出力(不考虑产消者个体理性的情况)，paggre,min，paggre,max分别为聚合后的灵活性功率的下限和上限，为整个灵活性调度时间的时段子集。

19、在本发明的一些实施例中，所述每个能源产消者的个体效益最优模型为：

20、

21、式中：wi为能源产消者i的总交易和发用电收益，为能源产消者i在时刻t的端对端交易电量，为产消者i对应于交易电量的市场收益，为分布式电源k在时刻t的发电量，为分布式电源k对应发电量的发电成本，为产消者i在时刻t向上级电网提供的灵活性功率，为产消者i对应的灵活性供电收益，分别为产消者i在时刻t的购电和卖电功率上限，为产消者i在时刻t的灵活性发电功率上限。

22、在本发明的一些实施例中，在所述合作博弈模型中，合作博弈中的剩余和核可以写作如下形式：

23、

24、式中：为整个合作联盟的总收益，xi为合作联盟中产消者i所分配得到的收益，为当前合作联盟的总收益与分配的收益的和的差值，可用于表征该合作收益分配的剩余；为合作博弈的参与方的集合，为整个能源产消者集合的子集，x为向量，表征了整个合作博弈中各能源产消者所分配的收益的集合；

25、所述合作博弈模型为：

26、

27、式中：为布尔型变量，用以表征能源产消者i是否涵盖在合作联盟s中，为合作联盟s的总收益，为所有能源产消者的总收益的和。

28、在本发明的一些实施例中，各产消者的发用电决策需要处于核内，对应的数学模型为：

29、

30、各能源产消者的最优性分配和最优性条件为：

31、

32、式中：xi为产消者i所分配得的灵活性发电收益，为产消者i单独优化时的个体收益，通过给每个能源产消者分配比其单独优化时更高的个体收益以保证整个灵活性聚合过程的激励相容性。

33、本发明的有益效果为：本发明通过引入能源产消者的个体理性来修正传统的配电网发用电灵活域，基于各能源产消者的发用电最优性条件导出配电网灵活域的具体约束，并基于各能源产消者的最优性条件求解出配电网运行灵活域。能够精确地聚合整个配电网中的分布式资源，并为上级电网的运行调控提供灵活性备用，同时确保各能源产消者的个体收益。

技术特征：

1.一种计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，所述用户负荷数据包括用户全年的负荷数据。

3.根据权利要求1所述的计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，所述实时电价数据为统一的峰谷平三时电价。

4.根据权利要求1所述的计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，所述各能源产消者的本地发用电参数数据包括本地分布式电源的发用电的功率上下线、储能的额定功率和额定容量。

5.根据权利要求1所述的计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，所述各能源产消者的个体效益目标数据包括各能源产消者的个体发用电效益函数的参数。

6.根据权利要求1所述的计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，所述功率型分布式电源的数学模型为：

7.根据权利要求1所述的计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，所述配电网灵活域的模型为：

8.根据权利要求1所述的计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，所述每个能源产消者的个体效益最优模型为：

9.根据权利要求1所述的计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，在所述合作博弈模型中，合作博弈中的剩余和核可以写作如下形式：

10.根据权利要求9所述的计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，其特征在于，各产消者的发用电决策需要处于核内，对应的数学模型为：

技术总结本发明涉及分布式能源技术领域，尤其涉及一种计及产消者个体的配电网发用电灵活域计算方法，包括以下步骤：获取用户负荷数据、实时电价数据、各能源产消者的本地发用电参数数据和各能源产消者的个体效益目标数据，并传入至优化模型中；基于分布式电源的出力方式，建立功率型和能量型分布式电源的调度约束模型，并根据调度约束模型进行配电网灵活域的建模；列出每个能源产消者的个体效益最优模型，并根据各产消者的一阶最优性条件调整灵活域大小；采用合作博弈模型保证各能源产消者所分配到的个体收益在合作中达成最优。本发明通过引入能源产消者的个体理性来修正传统的配电网发用电灵活域，基于各能源产消者的最优性条件求解出配电网运行灵活域。技术研发人员：夏元兴,吴峰,史林军受保护的技术使用者：河海大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2