[发明专利]微电网网络的最优电能分配与边际电价制定方法及系统

说明书

本发明涉及一种微电网网络的最优电能分配与边际电价制定方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，建立边际成本模型与输配电成本模型；步骤二：根据步骤一中的输配电成本模型建立微电网网络最小电价模型；步骤三：将上述步骤中的微电网网络最小电价模型分解为整体边际成本问题和基于输配成本的电能分配问题；步骤四：微电网网络最小化电价模型的求解。本发明通过建立了微电网网络的最小电价模型，并创新性地将其拆分为二次边际成本模型与基于输配成本的电力分配模型，通过分而治之的方法进行模型的求解。在求解得最小电价模型的同时能够得到微电网网络的最优电量分配结果。

技术领域

本发明属于电网能源计量服务领域，涉及一种电价策略制定方法，特别是一种电力市场环境下微电网网络的最优电能分配与边际电价制定方法。

背景技术

智能微电网的演进及其需求响应特性不仅将改变有着上百年历史的电力网络的模式，还将重塑电力市场。在这种新的市场情况下，由于新部署的可再生能源发电机产生的能源过剩，曾经的能源消费者现在可能扮演起生产者的角色。目前，电力系统依赖于平均成本定价而非竞争市场下的边际成本定价，在这种市场受控的情形下，对于一个投资少的新角色，例如微电网而言，几乎不可能进入能源市场并生存。随着新一轮电力体制改革的进行，电力市场的模式正在发生变化，变得更加开放和具有竞争性。

智能电网的发展，可再生能源和电动汽车的融合使电网潮流从单向逐渐改变为双向。可以想象，一个微电网网络可能很快就能包含上百个甚至上千个相互共享能量的微电网。通常，微电网的电能就地产生，就地消纳；电能短缺时，它向邻近的微电网购买电能，电能过剩时，向邻近的微电网卖出电能。在这种情况下，微电网的运营商可能不拥有输配电系统，使用现有网络需要支付除了发电成本以外的输配电成本，运营成本较高。在微电网网络的交易过程中，既需要考虑微电网的边际生产成本，还需要考虑微电网之间能量交易的传输成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电力市场环境下微电网网络的最优电能分配与边际电价制定方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种微电网网络的最优电能分配与边际电价制定方法，包括如下步骤：

步骤一，建立边际成本模型与输配电成本模型；

步骤二：根据步骤一中的输配电成本模型建立微电网网络最小电价模型；

步骤三：将上述步骤中的微电网网络最小电价模型分解为整体边际成本问题和基于输配成本的电能分配问题；

步骤四：微电网网络最小化电价模型的求解。

而且，步骤一中所述的边际成本模型为：

所述α,β,c为成本函数，E_m,w为卖方微电网m中发电机w所发电量。

输配电成本模型为：

其中，所述c_m,b是从m到b的单位电力传输成本，x_m,b为从卖方m到买方b传输的总电能，所述为线路损耗可以表示为：

其中，所述I_m,b是从卖方m到买方b的电流，R和X为线路的电阻和电抗。

而且，所述的微电网网络最小电价模型为：

此时，所述步骤三中当设值c_m,b＝0和时，为最小化整体边际成本问题；当目标函数式中设值μ(E)＝0时，为基于输配成本的电能分配问题。

而且，所述求解微电网网络最小化电价模型的求解，包括以下步骤：