[发明专利]一种面向多能流交易的能量枢纽竞标方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及多能流竞标领域，特别是涉及一种面向多能流交易的能量枢纽竞标方法及系统。

背景技术

气、热、电等多能源网络互联构建综合能源系统(或能源互联网)被公认是一种增强能源网络灵活性与可靠性的有效手段。综合能源系统中实现气、电、热等网络互联的关键设备即为能量枢纽。能量枢纽具备多能流载体间的传递、转换及存储功能，是综合能源系统灵活性的重要体现。从能源消费角度而言，电能和热能是最主要的终端能源需求，主要通过区域配电网和区域集中供热管网满足。在能源互联网背景下，随着电气化供暖技术的普遍采用，区域配电网与区域集中供热管网将通过具备热电联供与热电联储能力的能量枢纽紧密耦合，从而实现电能(易输不易储)与热能(易储不易输)的互补协同效应，提升系统灵活性。此类能量枢纽将有望作为独立市场运营主体参与区域配电网和区域集中供热网热电两个能流的交易，其在多能流交易市场的竞标策略是提升运营经济性的关键。

目前针对电源、负荷及储能设备在电力市场的竞标策略已有大量研究成果。该类研究一般从价格接受者或价格影响者的角度研究电源、负荷及储能设备在电能单一能流交易中的竞标策略。而能量枢纽涉及电力、热电等多个能流的交易，当前研究基于电力单一能流交易的竞标策略，难以直接推广到多能流市场交易的场景。综合能源系统规划、调度等工程实际问题，迫切需要开展面向多能流交易的能量枢纽的竞标策略研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向多能流交易的能量枢纽竞标方法及系统，扩展传统电力单一能流市场下的竞标方法，充分考虑面向多能流交易的能量枢纽具备的热电联储、热电联产功能，在电热双能流市场中的竞价策略及电力与热力市场的交互特性，提升在多能流交易市场中的能量枢纽运营主体的运行收益。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种面向多能流交易的能量枢纽竞标方法，所述能量枢纽竞标方法包括：

建立面向多能流交易的能量枢纽主从博弈竞标策略模型；所述能量枢纽为具备热电联供与热电联储能力的枢纽；所述能量枢纽主从博弈竞标策略模型包括主模型和从模型；所述主模型包括能量枢纽收益目标函数以及能量枢纽运行约束条件；所述从模型包括电力市场出清目标函数、电力市场出清约束条件、热力市场出清目标函数以及热力市场出清约束条件；

对所述能量枢纽收益目标函数、所述能量枢纽运行约束条件、所述电力市场出清目标函数、所述电力市场出清约束条件、所述热力市场出清目标函数以及所述热力市场出清约束条件进行处理，得到混合整数线性规划模型；

根据所述混合整数线性规划模型，计算所述能量枢纽的竞标策略以及最大运营收益；所述竞标策略包括所述能量枢纽的售电量、售电价格、购电量、购电价格、售热量以及售热价格。

可选的，所述对所述能量枢纽收益目标函数、所述能量枢纽运行约束条件、所述电力市场出清目标函数、所述电力市场出清约束条件、所述热力市场出清目标函数以及所述热力市场出清约束条件进行处理，得到混合整数线性规划模型，具体包括：

采用最优性条件，对所述电力市场出清目标函数、所述电力市场出清约束条件、所述热力市场出清目标函数以及所述热力市场出清约束条件进行处理，得到电力出清KKT系统等式约束条件、电力出清KKT系统非线性互补松弛约束条件、热力出清KKT系统等式约束条件、热力出清KKT系统非线性互补松弛约束条件；

采用大M法，对所述电力出清KKT系统非线性互补松弛约束条件和所述热力出清KKT系统非线性互补松弛约束条件进行线性化处理，得到电力出清KKT系统线性互补松弛约束条件和热力出清KKT系统线性互补松弛约束条件；

采用布尔展开法，对所述能量枢纽收益目标函数进行线性化处理，得到能量枢纽线性收益目标函数；

根据所述能量枢纽线性收益目标函数、所述能量枢纽运行约束条件、所述电力出清KKT系统等式约束条件、所述电力出清KKT系统线性互补松弛约束条件、所述热力出清KKT系统等式约束条件、所述热力出清KKT系统线性互补松弛约束条件，得到混合整数线性规划模型。

可选的，根据所述混合整数线性规划模型，计算所述能量枢纽的竞标策略以及最大运营收益，具体包括：

根据所述混合整数线性规划模型，采用商业求解器，计算所述能量枢纽的竞标策略以及最大运营收益；所述竞标策略包括所述能量枢纽的售电量、售电价格、购电量、购电价格、售热量以及售热价格。

可选的，所述能量枢纽收益目标函数为：