[发明专利]双边电力市场环境下的配电网分布式优化方法

权利要求书

1.一种双边电力市场环境下的配电网分布式优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)构建双边市场环境下的配电网系统，在配电网系统中配备卖电用户、买电用户和配电网系统运营商DSO，卖电用户包括微电网用户和售电商，买电用户为负荷聚合商；在微电网系统中配备光伏发电系统、风机发电系统、燃气轮机以及储能设备，其中燃气轮机和储能设备为可控微电源，将所述微电网中负荷分为可控负荷和不可控负荷；在售电商系统中配备光伏发电系统、风机发电系统、燃气轮机以及储能设备；在负荷聚合商系统中包括可控负荷和不可控负荷；

(2)分别构建市场用户优化模型和DSO安全校核模型，其中市场用户优化模型以最小化运行成本为目标，考虑系统功率平衡约束、联络线功率约束、可控负荷用电量约束和可控微电源出力约束进行优化，分配内部各可控单元的出力及用电情况，DSO安全校核模型考虑支路潮流越限约束和节点电压越限约束对系统潮流和电压进行校核；

(3)优化求解市场出清，将市场出清过程分为期望交易电价修正阶段和期望交换功率修正阶段两部分，在期望交换功率修正阶段市场用户求解市场用户优化模型，用户间采用ADMM算法迭代更新期望交换功率，随后DSO调用安全校核模型对迭代结果进行校核；在期望交易电价修正阶段通过修改竞价系数修正交易电价；

所述步骤(2)中市场用户优化模型表示如下：

式中，C_common为用户运行成本；C_use为用电单元运行成本，C_sell为售电单元运行成本，C_pcc为与DSO间的交换功率成本；为期望交换功率，为正表示从其他用户处买电，为负表示向其他用户卖电；为期望电价；δ为网损系数；为市场用户与大电网联络线功率，为正时为向DSO买电，为负时为向DSO卖电；为可控微电源出力，为不可控微电源出力，为不可控负荷t时刻用电需求，为可控负荷t时刻的用电量；P_{pcc_min}和P_{pcc_max}分别为联络线最小、最大功率；P_{cl_min}和P_{cl_max}分别为可控负荷最小、最大用电量；P_{cms_min}和P_{cms_max}分别为可控微电源最小、最大功率；

市场用户期望电价与期望交换功率的关系表示如下：

式中：α和β为竞价系数；

市场用户用电单元成本表示如下：

式中：Q^t表示t时刻的用户舒适度，Q_set表示用户设置的理想舒适值，μ表示惩罚因子；

市场用户售电单元运行成本表示如下：

式中：a、b、c为成本系数；

市场用户与DSO间的交换功率成本表示如下：

式中：λ^t为峰谷电价；

所述步骤(2)中DSO安全校核模型为：

式中：P_i^t为t时刻节点i的功率，流入为正，流出为负，节点i指配电网内用户i与大电网公共联络线的交点；N表示节点总数；V_i^t为t时刻节点i的电压；下标j:i～j表示所有与i节点相连的j节点；y_ij表示节点i与节点j的连接支路ij的导纳；P_min和P_max分别为支路潮流最小、最大值；V_min和V_max分别为节点电压最小、最大值；

市场用户竞价曲线的竞价系数计算方法为：基于市场用户可控微电源的边际成本和可控负荷的用能约束，分别建立其基础竞价模型，合成用户整体基础竞价模型，随后计算用户各项市场力指标，对用户综合市场力进行量化评估并生成改进竞价模型；其中，用户整体基础竞价模型表示为：

式中，p、q为根据对模拟不同市场出清电价下的市场用户中标功率得到的多个散点线性拟合得到的竞价系数；

改进的竞价模型为：

k是根据用户各项市场力指标生成等比例系数：

k＝s₁·I_HHI+s₂·I_MRR+s₃·I_Lerner+s₄

s₁、s₂、s₃为三大指标的加权系数，是0～1间的常数；s₄为[1,1.5]间的常数；

其中I_HHI的计算方法如下：

式中：Q_i为用户i的装机容量；Q_j为用户j的装机容量；n为系统内总的用户数；

I_MRR的计算方法如下：

式中：D_P为系统负荷，为除用户i外的其余用户可用容量之和，为用户i的可用容量；

I_Lerner的计算方法如下：

式中：λ′_ex为市场预测出清电价，mc_i为用户i利润最大化时机组的边际成本。