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基于非合作博弈下多能源交易市场购能额度分配策略

韩中 费淼 王晓梦 耿相发 孙铭
  
富网媒体号
2024年2期
1.辽宁科技学院 2.沈阳局集团有限公司沈阳机务段 辽宁本溪 117004

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摘要:在综合能源系统买方微网侧,由于多微网参与多能源市场时常出现卖方微网多能总量小于买方微网购能需求,因此多管理中心制定合理的购能额度分配策略和监察机制尤为重要。本章考虑买方微网均属于独立利益体,且每个微网都希望在多能源市场购买更多的电能和热能满足自身微网负荷需求进而减小与主网间能源交易,以此谋求参与多能源市场最大获利,因此买方微网间存在既合作又竞争的关系,本文构建合作博弈模型确定微网购能额度并设置监察机制,保证买方微网参与多能源交易市场的积极性。

关键词:非合作博弈;多能源交易市场;购能额度;分配

一、买方微网购能效用模型和权重系数设定

第一个微网到第六个微网,而是表示微网按照 进行高度排序后,重新标记的微网位置。例如,当微网原高度 ,则排序后重新进行位置标记,即将第3、4微网分别标记为第2、3储能罐,第2微网标记为第4储能罐,其他微网按原位置标记储能罐位置,即 。将能源从最低端注入储能罐,会出现三种情况。第一,能量注入已到达该储能罐的相邻储能罐底部,并且仍有剩余能量;第二,能量注入已经到到当前储能罐顶端,并且仍有剩余能量,第三,可注入能量为0。

从上述三种情况分析可知,当出现第三种情况是,注能过程将结束。当出现第一种情况时,应该同时向当前储能罐和相邻储能罐同时注能,直至出现以下情况:相邻储能罐出现(1)或当前储能罐出现(2),或是出现(3)。在第二种情况发生时,由于当前储能罐已满,则应该向相邻储能罐注能,直至出现以下情况:相邻储能罐出现(1),或相邻储能罐出现(2),或是出现(3)。依次重复只能上述注水步骤,直至将全部能量注尽。因此将每个储能罐的注能量即为分配购能额度最优值,即为纳什均衡值。

接下来对该纳什均衡值存在性和唯一性进行证明,根据论文[91]可知在证明那什均衡时需证明支付函数为连续的拟凹函数,且需证明均衡点策略均优于其他任何策略,且出现其他最优策略时,该策略与均衡点策略一致。

本文微网间购能策略如图2。首先买方微网向管理中心提交预购能量、负荷需求和一级负荷,卖方微网向管理中心提交预售能量、负荷需求和一级负荷。管理中心收集上述信息后,确定各买方微网优先级因子和权重系数。然后买方微网向管理中心提交微网间购能策略,管理中心根据买方微网提交的购能策略确定各买方微网购能额度。各买方微网根据管理中心确定的购能额度向卖方微网购能,所购能量一般不足以满足买方微网预购能量,因此买方微网需向主网购能以满足自身预购能量。

算法1为买方微网确定初始购能策略,该策略确定方式为各买方微网以预购能量与优先级因子作比确定能量高度,将能量高度进行从小到大排序后将卖方微网多余电能或热能以最低储能罐处倾倒,直至将所有卖方微网剩余电能或热能倾倒完毕为止,算法2对该策略以公式(19)进行检验。

三、结语

本文研究多能源市场购能额度分配策略,考虑买方微网均属于独立利益体且每个微网都希望在多能源市场购买更多的电能和热能满足自身微网负荷需求进而减小与主网间能源交易,以此谋求参与多能源市场最大获利,因此构建合作博弈模型确定微网购能额度分配策略,保证买方微网参与多能源交易市场的积极性。

参考文献:

[1]吴雄,王秀丽,别朝红,等.含热电联供系统的微网经济运行[J].电力自动化设备,2013,33(8):1-6.

[2]K.Utkarsh,D.Srinivasan,A.Trivedi,W.Zhang,and T.Reindl,Distributed model-predictive real-time optimal operation of a network of smart microgrids[J].IEEE Transactions on Smart Grid,doi:10.1109/ TSG.2018.2810897.

[3]李鹏,吴迪凡.基于综合需求响应和主从博弈的多微网综合能源系统优化调度策略[J].中国电机工程学报,2021,41(4):1307-1321.

项目编号:202311430086

项目名称:小型微电网能源服务商

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