[发明专利]一种基于竞价均衡的微电网运行方法

说明书

本发明公开了一种基于竞价均衡的微电网运行方法，包括：微电网竞价单元Agent获取微电网内部清算电，以收益函数值最大为优化目标，求取能获得最优发电量的竞价函数；微电网竞价管理Agent根据上报的竞价函数，以供需平衡为条件求解新的微电网内部电价和发电分配方案，并将新的微电网内部电价发布给所有微电网竞价单元Agent，根据新电价更新收益函数，重新决策竞价函数，并再次上报竞价管理Agent进行电价和发电分配的计算，不断重复直到电价收敛为止，并以收敛值作为微电网的内部清算电价；以最终所得内部清算电价确定微电网最终发电方案。本方法所得发电分配方案，可以优化微电网分布式电源的发电总成本，实现微电网经济运行。

技术领域

本发明涉及微电网优化运行领域，尤其涉及一种基于竞价均衡的微电网运行方法。

背景技术

节能减排和可持续发展的问题成为世界各国关注的焦点，能源发展面临以可再生能源逐步替代化石能源，建造能源使用的创新体系，以信息技术彻底改造现有的能源利用体系，最大限度地开发电网体系的能源效率等挑战。在可再生能源应用中，风能、光伏等分布式发电(Distributed Generation，DG)是未来发电的重要形式，但由于间歇性和不可控性，如何管控及高效利用DG成为能源领域关注的重点。微电网在DG与电网之间提供了一个中间层，通过能量管理和控制，避免了间歇性DG对电网的冲击^[1-3]。以微电网为单元的DG接入方式，能有效提高供电可靠性，但也改变了传统电网的结构和运行方式，采用更加智能化的控制手段来优化和控制其运行是微电网发展的趋势。

由于微电网内组成元素的复杂性及运行方式的灵活性，其优化目标的实现往往需要内部各元件之间的相互配合、协调控制，因此运行优化过程是一个多目标、多变量、多约束条件和非线性的优化问题，优化目标可以是网络损耗最小、发电成本最小或可靠性最高等，并已有部分应用多智能体系统(Multi-Agent System，MAS)进行运行控制。国内外文献通常基于MAS结构建立上中下三层微电网优化控制，制定了包括维持系统电压稳定、最大化经济和环境效益的微电网优化控制目标，通过三层微电网Agent进行优化控制；或者将整个微电网视为一个代理参与配电网电力市场的竞价过程，并对分别按照统一电价和招投标电价两种不同电价决定机制下的运行结果进行比较和分析，得出微电网整体与配电网之间的电力互动策略的不同，以及对微网内部各项经济指标的影响^[4-6]。

随着新能源发电渗透率的不断提高、微电网应用的不断推广以及电力市场改革的不断实施，电力系统的运行方式将面临新的问题：(1)分布式发电使能源供应本地化，微电网内的电能将有很大一部分不经过大电网输、配环节直接供给用户，其电价若还按照大电网电价进行核算，有失准确与经济；(2)大电网的电价只能反映传统发输配电的成本和收益，并不能反映微电网内投资方，特别是多产权微电网各方的利益诉求，这不利于商业化微电网的建设和发展；(3)接于同一大电网下的多个微电网间可能存在不同的用电峰谷时段，若按照统一的大电网峰谷电价进行结算将有失对不同微电网用户的公平性。

针对上述问题，有必要在电力市场化视角下，根据微电网相对独立的特点引入竞价机制，通过模拟微电网内DG多次竞价并达到均衡的过程，最终形成微电网的内部清算电价、以及发电分配方案，实现微电网内的资源优化配置。

发明内容

本发明提供了一种基于竞价均衡的微电网运行方法，本发明在确定微电网内部电价的同时，优化微电网内部总发电成本，制定发电分配方案，详见下文描述：

一种基于竞价均衡的微电网运行方法，所述微电网运行方法包括以下步骤：

微电网竞价单元Agent获取微电网内部清算电，以收益函数值最大为优化目标，求取能获得最优发电量的竞价函数并提交给微电网竞价管理Agent；

微电网竞价管理Agent根据上报的竞价函数，以供需平衡为条件求解新的微电网内部电价和发电分配方案，并将新的微电网内部电价发布给所有微电网竞价单元Agent；