[发明专利]基于多智能体的微电网电力市场双层竞价优化方法

说明书

本发明提出了一种基于多智能体的微电网双层电力市场竞价优化方法，用以解决微电网的电能消纳问题，电力市场由电网公司、微电网和内部组件组成(分布式发电、可再生能源、可控负荷等)，采用了MAS实现电力市场中各个微电网、电力市场和发电组件的信息交互和协调合作；提出一种改进的电力市场出清价机制降低电力市场电价的波动，并通过双层竞价交易模型实现微电网电力市场交易的最大利润和内部能量优化；针对电力预测中的不确定性问题，结合可中断负荷和实时市场需求响应，提出了基于机会约束规划的滚动优化方法。

技术领域

本发明属于电气工程、微电网、可再生能源领域，具体涉及一种基于多智能体的微电网电力市场双层竞价优化方法。

背景技术

微电网(microgrid,MG)作为一种小型电力系统，通常由微型燃气轮机、燃料电池、光伏发电站等分布式电源和负荷组成，在较小的地理区域上更加灵活可靠地分配能量，除了利用本地可用的可再生能源带来的环境效益外，由于分布式电源和负荷的物理距离短，微电网还可以减少传输和分配损失，是一种极具优势的电网形式。微电网既可以独立运行，又可以并网运行。以电力市场作为媒介，微电网可以在其搭建的电力市场平台中买卖电能，获得售电收益或满足购电需求，从而实现内部电能的合理流通。

微电网参与电力市场交易时，由于微电网的特殊性，对于外部电力市场可将其看作单一的组件进行竞价，对于其自身而言又可对内部分布式单元协调调度。因而，可以在并网时优化微电网上层电力市场的竞标策略以增加利润，协调微电网内部各发电元件的功率输出以降低成本，从而获得最大利润。

然而，微电网中可再生能源发电和负荷预测的不确定性给电力市场交易带来了困难。由于风能、太阳能等可再生能源的间歇性和较大的可变性，运用这种不可预测的能源的分布式发电难以控制。而随着可再生能源的大规模部署，在满足供需平衡的同时利用可再生能源将面临巨大挑战。另外，微电网电力交易的实时性、分布化、分层化等，也给微电网电力市场交易提出了新的要求。

已经公开的专利文本“基于多Agent技术的微电网电力市场竞价方法”(专利号CN201810447430.6)中提供了一种基于多Agent技术的微电网电力市场竞价方法，能够使得微电网在电力市场竞价中更加智能化，能够自主地快速地制定报价策略，在保证传统电网主体性的同时提高微电网在电力市场中的市场份额，但是针对光伏(photovoltaic cell,PV)、风机(wind turbines,WT)、负荷(load,L)等预测的不确定性，上述公开专利文本中主要采用预测概率进行描述，可能会出现预测不准确等问题，且上述公开专利文本中未考虑传统出清价机制中发电方可能采用高价牟取暴利的情况。

发明内容

针对微电网的电能产消问题，本发明提出了一种基于多智能体(multi-agentsystem,MAS)的微电网电力市场双层竞价优化方法，具体的是一种基于MAS的微电网双层电力市场交易方法，在考虑经济性的前提下，主要解决微电网电力市场交易中电价稳定性差、微电网结构复杂、负荷和可再生能源预测存在误差等问题从而实现微电网交易的利润的最大化。

本发明的方法是一种策略性的方法，建立了双层的微电网交易模型实现微电网的最大利润，通过多智能体系统实现微电网与其他微电网、电网公司及微电网内部元件之间的信息交互和能量调度问题；采用了一种改进的电力出清价方案来降低电价的波动，提高电力交易的稳定性；同时，针对发电和负荷预测不确定因素问题，通过滚动优化和机会约束方法平衡电能的波动。