配电侧多微电网日前电能交易纳什议价方法

随着售电侧电力市场改革的不断深入,研究配电侧多微电网之间的电能交易问题对提升区域经济性具有重要意义。针对该问题,提出一种多微电网电能交易纳什议价方法。该方法以微电网运营商与配电运营商直接交易的最优运行成本作为纳什议价的谈判破裂点,考虑电能在配电网中传输的过网费成本,构建多微电网议价交易的合作博弈模型。并将博弈均衡求解问题转换为2个连续子问题,采用交替方向乘子法进行分布式求解。最后,通过案例分析验证了所提方法对降低多微电网运行成本的有效性。     

一种基于双层纳什博弈的微电网双层电能交易策略

随着微电网大规模接入配电网，“一配网多微电网互联”的树形结构给微电网之间的电能交易带来诸多挑战。考虑到微电网之间和微电网群之间都可建立电能交易关系，基于双层纳什博弈建立微电网双层电能交易；其次，考虑微电网对电能交易的贡献不同，基于电能共享贡献指数构建不对称利润分配模型；最后，在多种情景下进行仿真，结果表明本文所提策略实现了运营成本最小化。通过纳什议价实现微电网群交互成本最小化，所提利润分配模型相较于对等利润分配更加公平。     

基于广义纳什议价的多微电网配电系统多主体协同能量管理策略

为进一步挖掘多微电网配电系统内各级主体的合作潜力以及改善系统能量供需关系,提出一种基于广义纳什议价的协同能量管理优化策略。根据配电网层、微电网层和用户层的利益交互关系将谈判过程分为两阶段：在第一阶段,配电网和多个微电网-用户子联盟进行协商,以实现各主体的协同优化运行以及合作剩余的分配;在第二阶段,各子联盟内部进行获益结算。考虑各主体的利益,建立对应的两阶段议价模型,通过引入议价能力实现各方利益的非对称分配。将第一阶段议价模型分解为系统效益最大化和收益分配2个子问题,并采用两块交替方向乘子法实现分布式求解。算例结果表明,所提策略可有效实现利益的合理分配,提升各主体的经济效益,并且有利于提高配电网电压质量和新能源消纳水平。     

计及能源交易下基于纳什议价模型的多微网合作博弈运行优化策略

以能源交易为背景,针对多微电网合作中的运行优化问题,提出了基于Nash议价模型的合作博弈策略,旨在实现微电网之间的合作,以最大化整体利益,同时考虑能源交易和成本优化。首先,将各微电网视为博弈参与者,构建了基于Nash议价理论的多微电网合作博弈模型,通过选择能源交易策略和运行策略来影响其能源成本和效益。其次,采用交替方向乘子法(alternating direction multiplier method, ADMM)求解此多参与者优化问题,通过将原问题分解为子问题并引入乘子变量来实现迭代求解。最后,在每次迭代中,各微电网根据其局部信息更新能源交易和运行策略,并利用乘子变量进行信息交换和博弈协调,以达到全局一致性。结果表明,该策略在多微电网合作中能够实现整体性能的提升,有效促进了可再生能源的消纳水平,平衡了各参与者的利益,同时降低了能源成本。     

基于博弈论的多微电网系统交易模式研究

提出了采用非合作博弈研究多微电网交易模式的一般模型及分析方法。将配电网对微电网之间交易的影响以征收服务费用的方式加以考虑,在给定的交易规则下建立了非合作博弈模型;证明了该博弈存在纳什均衡,并提出了相应的求解流程。以3个微电网构成的多微电网系统为例进行算例分析,解释了纳什均衡的物理意义;研究了各参数对纳什均衡点的影响,得出了微电网之间发生交易的条件及影响因素。文中提出的模型和结论均具有一定普适性,可定量分析配电网、政府的各类调控手段对微电网之间交易的影响,为预测多微电网系统的发展方向并提出管理措施提供了理论依据。     

基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略

针对当前多微网能源交易中未充分考虑供能侧与需求侧的互动关系,且随着碳交易市场的全面发展,多主体在碳交易机制下能源交易时的利益交互关系需深入挖掘等问题,提出一种基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略。首先,综合考虑多微网综合能源系统能源交易中各微网运营商以及用户的利益诉求,基于纳什议价理论构建碳交易机制下多个微网运营商与代表整个多微网用户侧利益的负荷聚合商的合作运行模型。其次,在证明所提纳什议价模型可以最大化社会效益的基础上,将原问题转化为易于求解的两个子问题,运用交替方向乘子法先后对两个子问题进行分布式求解,在交互有限信息的基础上达到博弈均衡,充分保证了各交易主体的信息隐私。最后,通过算例对比证明了所提方法在减少碳排放、提升个体效益和社会效益上的有效性,并深入分析了在碳交易机制下多主体合作运行减少碳排放的综合原因。     

计及需求响应和热电联产的多微电网联盟优化调度方法

面对新一轮电力改革的持续推进,使得具有相同利益诉求的微电网主体考虑区域合作联盟形式以降低市场化风险。而为实现联盟内各微电网更高的收益以及运营经济性,搭建了含多种分布式资源的联盟系统架构,从而构建了多微电网日前优化的合作博弈模型。所提模型以最小化联盟运营成本为目标并采用分时调度策略,对包含储能、热电联产机组等多种分布式资源的运行状态实时决策。此外,合作模型中充分考虑需求响应机制和分时电价以实现微电网内部可转移负荷的实时优化调度。最后,采用Shapley算法依据联盟内各微电网成员对总体运营成本的边际贡献进行公平有效分摊。对包含3个微电网的联盟进行仿真分析表明,相比于单独交易策略,所提合作博弈模式下各微电网主体的经济效益均得到提升。     

柔性网架结构下考虑双边交易的多微网与配网协同规划

高比例风光接入下,多微网与配网间的双边交易对配电网的调控能力提出了更高要求。考虑柔性配电装置快速灵活调节网络潮流的优点,提出一种柔性网架结构下考虑多微网与配网双边交易的协同规划方法。首先,在考虑智能软开关规划的基础上构建协同规划的广义纳什议价模型。其次,采用交替优化策略将议价模型转化为易于求解的双层迭代过程,上层各主体各自优化规划方案,下层完成双边交易的结算问题。然后,将下层问题等效转化为电量结算和费用结算两个子问题,并分别采用交替方向乘子法求解。最后,在IEEE33节点配电系统中的算例表明所提规划方法可有效缩减社会总成本和各主体年综合费用。     

含共享储能的微电网群分布鲁棒博弈优化调度方法

共享储能作为一种新兴的储能方案，有助于微电网内部新能源的消纳并降低运行成本，释放微网作为独立的利益相关者的资源共享潜力。而传统的共享储能和微网间的互联忽略了各主体交易的信息隐私问题，且合作策略往往不能实现合理的利益分配。为此，提出了一种含有共享储能的微电网群分布鲁棒博弈优化调度方法。首先，建立了具有多种能量形式的微电网模型以及共享储能模型。其次，为降低风光出力不确定性对系统经济性的影响，采用分布鲁棒优化理论对其进行处理，求解最恶劣概率分布下的运行策略。最后，基于纳什谈判理论，建立了共享储能与微电网系统的联合运行模型，并利用具有良好收敛性与私密性的交替方向乘子法将模型分解为联合系统运行成本最小化问题和系统内部电能交易谈判问题进行求解。通过合作前后对比分析，所提方法使得微电网运行成本分别降低了2.99%、4.90%和4.27%，说明所提方法能够在有效应对风光出力不确定性的同时降低各主体的运行成本，使系统兼具灵活性与经济性。     

计及两级碳交易和需求响应的多微网合作运行优化策略

随着碳交易市场的逐步发展,多微网(multi-microgrids, MMG)系统的多主体交易机制和需求侧互动潜力需进一步挖掘。为此,提出一种计及两级碳交易和需求响应的MMG合作运行优化策略。首先,给出了含两级碳交易的MMG合作运行架构;其次,建立了计及两级碳交易和多类型需求响应的MMG合作运行优化模型;然后,将模型转化为基于纳什议价理论的合作博弈运行优化模型,并将非凸非线性的纳什议价问题转化为易于求解的两个子问题;最后,采用基于预测-校正的交替方向乘子法进行分布式优化求解。改进的园区型微网仿真结果表明:所提模型能有效促进碳排放配额和电能共享,降低MMG总运行成本和总碳排放量,同时分布式求解能保证微网间交易策略公平合理。     

基于用户侧需求响应的互联微电网研究

微电网是利用分布式能源尤其是可再生能源的有效途径之一。风能和太阳能较高的波动性使微电网难以保持发电侧和需求侧的功率平衡,直接导致微电网较高的运行成本和较差的用户满意度。针对供需侧不平衡的问题,提出了结合单微电网电能管理和多微电网协同优化的解决策略。首先,单个微电网通过采取动态电价策略,引导用户从负荷侧改变电能曲线,缓解微电网自身电能短缺状况,微电网运营商根据采用动态电价后电能短缺值从外部购电。其次,通过互联协同使临近的微电网相互补充,根据各个微电网的动态电价进行最优购电。动态电价与微电网互联二者相互关联、互相促进,实现互联微电网系统的效能优化。仿真结果表明,基于单微电网的动态电价管理策略与多微电网的互联优化策略可以有效的缓解供需侧不平衡问题,同时用户参与度越大,优化效果越好,微电网的运营成本在采用优化策略之后得到了节省,提高了系统总体效能。     

基于生态博弈的含云储能微电网多智能体协调优化调度

分布式储能可以缓解分布式电源大量接入微电网所带来的随机性问题,但高昂的初装成本和运维困难限制了其大规模推广应用。在微电网中引入“云储能”为用户提供高效的“虚拟分布式储能”服务,基于自然界生态系统思想,提出了含云储能微电网多智能体生态博弈协调优化调度模型。根据利益诉求关系,构建了微电网系统多智能体结构,得到微电网运营商、常规负荷代理、云储能运营商以及云储能用户四大智能体,建立了其优化模型;构建了微电网电力生态系统,建立了各智能体之间以及电力生态系统之间的博弈优化模型;采用基于纳什均衡的强化学习算法对多智能体生态博弈模型进行求解。算例结果表明,云储能服务优化了负荷曲线、降低了用电成本、云储能运营商也获得了收益,达到多方共赢效果。     

计及发电成本和收益的微电网规模确定方法

随着节能减排政策的不断实施,可再生能源发电不断涌入电网,使各种形式的微电网越来越多,从而增加了对含有微电网的大电网分析、调度和管理的困难。为了提高电网调度和管理的效率,在传统发电成本和收益的基础上,建立了微电网的成本模型。从电网的整体范围内确定微电网的规模,并以此可知将电网划分为微电网的数量,有助于实现电网整体的管理以及微电网内部的管理,进而可以为简化电网调度提供基础。通过IEEE118母线系统的仿真测试,表明了所提方法的有效性。     

基于纳什议价方法的虚拟电厂分布式多运营主体电能交易机制

伴随着电力市场售电侧的日益开放化,虚拟电厂(virtual power plant,VPP)内不同利益体可通过电能交易提高经济效益.首先,文章针对包含分布式电源的运营商(distributed generation operator,DGO)、云储能运营商(cloud energy storage operator,C...     

基于纳什议价理论的分布式绿色电力交易优化分析

为促进分布式绿电的市场化消纳,提高分布式绿电机组的运行效益,对聚合分布式绿电的分布式电源运营商、储能运营商和柔性负荷聚合商利用虚拟电厂联合技术开展电能合作交易的模式进行研究。首先,在各主体之间进行电能交易的前提下建立各主体最优运行模型;然后,基于纳什议价理论建立多主体合作博弈模型,为更好求解合作博弈模型,将模型转换为合作运行总效益最大化子问题和基于非对称的收益分配子问题,用交替方向乘子法进行两个子问题的分布式求解;最后,通过算例仿真进一步验证所提模型的有效性。结果表明：参与电能合作交易能有效提高分布式绿电机组的运行效益。     

考虑经济调度的微电网规划模型

在电网规划中,需考虑建设投资、运行成本等多方面因素,从而选择最优方案。微电网系统为保证运行成本最低,需对各种电源采取按照运行成本高低排序的策略进行经济调度。文章建立了微电网各种电源的投资、运行经济模型,以及基于经济调度策略的微电网规划模型,采用本模型,可以筛选微电网规划最优方案,做到系统全寿命周期范围内初始建设投资、运行成本、设备残值等综合成本最低。     

计及参与成本贡献的用户侧云储能服务及其纳什议价模型

为了解决以共享经济概念为基础的云储能服务中用户与运营商之间的成本贡献及收益分配问题,提出了计及参与成本贡献的用户侧云储能服务及其纳什议价模型,对运营商独立投资的集中式云储能服务进行定价。在所述服务框架中,运营商优先对充放电需求互补的用户交换电能,再通过充放电或购售电来满足总体的净充放电需求;然后,采用Shapley值法为用户分配储能损耗贡献度,并综合考虑用户的新能源余量能量互济率及虚拟储能利用率,对分配结果改进,以进一步刻画用户服务费的差异性;最后,求解计及用户成本贡献的纳什议价模型,计算各用户的服务费。算例结果表明：所提方法减小了储能充放电损耗及总体用能成本,并提升了新能源消纳率;且改进Shapley值法的分配结果促进了用户将新能源余量上网及按需租赁虚拟储能。同时,纳什议价模型在保证用户服务费差异合理的前提下,兼顾了用户群体和运营商之间的利益诉求,促进了双方合作。     

考虑风电波动性的微网中电动汽车分布式协调运行方法

随着风力发电的快速发展,间歇性风电引起的电网功率波动问题日益凸显,而通过制定插入式电动汽车（plug-in electric vehicles, PEVs）的合理充放电策略,可为平衡功率波动和调节系统频率提供有效支撑。文章针对含风电的微网功率波动问题,提出了基于电动汽车参与意愿度和效用函数最大的PEVs协调运行模型,并基于一致性理论设计了PEVs分布式充放电控制方法。所提方法以完全分布式方式最优调整PEVs充放电功率,可有效平抑风电功率波动,并能满足PEVs日常多种充电场景需求,包括PEVs随机到达时间和启程时间、电池荷电状态随机初始值和目标值。最后通过含有5个风电场和2 000台PEVs的微网进行验证,仿真结果表明所提PEVs协调运行模型和分布式控制方法可灵活满足规模化PEVs的充放电需求,并可有效改善微网系统的频率响应特性。     

面向直流微网的双向DC-DC变换器研究现状和应用分析

直流微网是一种连接分布式电源与主电网的微网形式,双向DC-DC变换器(BDC)作为直流微网中必不可少的接口电路,在直流微网中充当着重要的角色,能够有效提升分布式电源利用率和直流微网的电能质量。在简要阐述学者们关于直流微网结构研究成果的基础上,归纳出了BDC在直流微网中的四方面典型应用。主要呈现了面向直流微网的BDC研究成果,着重分析了直流微网中应用BDC作为接口电路的变换器拓扑选择。最后,基于研究现状的分析,结合直流微网的发展趋势和电力电子关键技术对BDC未来的技术发展进行了讨论。     

电池储能系统在改善微电网电能质量中的应用

微电网中的电池储能系统不但可以用于维持微电网的功率平衡,还可用于治理微电网中非线性负荷注入的谐波电流和配电网侧渗透的谐波电压。为充分利用电池储能系统的冗余容量和改善微电网的电能质量,本文提出了电池储能系统的一种多功能控制策略。首先,介绍了主电路的基本结构和各子系统控制指令信号的生成,其次,利用Matlab/Simulink软件搭建了一个由两种微电源、两类负荷和两条支路构成的简单微电网模型,最后在微电网模型中对该多功能控制策略进行了仿真研究。仿真结果表明,在这种控制策略下电池储能系统既可以有效地维持微电网的功率平衡,又能很好地改善微电网的电能质量。