[发明专利]面向城市园区微网隐私保护的分布式P2P能量控制方法

说明书

本发明公开了一种面向城市园区微网隐私保护的分布式P2P能量控制方法，包括：建立分布式自主能量管理模型，产消者对其拥有的能量资源进行优化调度；挖掘自身可用于P2P能量交换的供能资源或用能需求，其中包含供能/用能功率，以及供能边际成本与用能用能边际效用；根据供能边际成本与用能边际效用，结合能量交换历史数据，以期望收益最大为目标，确定供能资源的最优报价以及用能需求的最优出价，为P2P能量交换提供价格基础；借助分布式P2P能量交换实现城市园区微网的优化控制，整个能量交换流程包含供需信息发布、供需信息处理、能量交换请求、有效性校验以及能量交换执行，若达成能量交换协议，则供需双方将在约定时段进行电量传输。

技术领域

本发明涉及P2P能量控制领域，并涉及微网系统运行调度领域，尤其涉及一种面向城市园区微网隐私保护的分布式P2P能量控制方法。

背景技术

分布式可再生能源以及信息通信技术(Information and CommunicationTechnology，ICT)的广泛应用，使得城市园区微网系统在架构、形态和运行方式等方面发生根本性改变，终端用户在微网中的身份从传统的消费者转变为兼具能量生产、存储与消费能力的生产型消费者，简称产消者(Prosumer)。为实现家庭、工商业等多元用户之间能量资源的流转互通与协调互补，可依托城市园区信息物理网络构建P2P能量控制机制。各个产消者可在能量交换网络中供应自身的冗余能量资源，或向其他产消者获取能量资源，并借助微网完成能量交换。由于能量交换网络具有一定的资源调配能力，该机制可在一定程度上提升城市园区微网产用能经济性与供需平衡水平，降低传输损耗与联络线扩容需求。

现有集中式P2P能量控制机制大多采用微网运营代理商签约或微网社区统一能量分配的集中式模式。虽然该模式有助于实现经济性或技术性指标的全局最优，但在实际应用时依然存在一定的局限性。例如，考虑到微网系统具有能量资源数量较大、归属主体多元等特点，若采用集中式P2P能量交换机制，将面临优化空间维数过高、优化计算过于复杂等问题；与此同时，终端用户出于隐私保护的需求，可能拒绝向能量交换代理商提供自身能量资源配置情况、运行状态以及产用能计划等敏感信息，使得集中式P2P能量控制难以实现。

发明内容

本发明提供了一种面向城市园区微网隐私保护的分布式P2P能量控制方法，在充分保护用户产用能隐私信息数据的前提下，借助分布式P2P能量交换实现城市园区微网的优化控制与能量资源的优化分配，提升城市园区微网产用能经济性与供需平衡水平，降低传输损耗与联络线扩容需求，详见下文描述：

一种面向城市园区微网隐私保护的分布式P2P能量控制方法，所述方法包括：

建立分布式自主能量管理模型，产消者对其拥有的能量资源进行优化调度；挖掘自身可用于P2P能量交换的供能资源或用能需求，其中包含供能/用能功率，以及供能边际成本与用能边际效用；

根据供能边际成本与用能边际效用，结合能量交换历史数据，以期望收益最大为目标，确定供能资源的最优报价以及用能需求的最优出价，为P2P能量交换提供价格基础；

借助分布式P2P能量交换实现城市园区微网的优化控制，整个能量交换流程包含供需信息发布、供需信息处理、能量交换请求、有效性校验以及执行能量交换，若达成能量交换协议，则供需双方将在约定时段进行电量传输。

其中，所述方法包括：

在功率平衡约束中考虑产销者能量交换，

式中，P_i(t)为t时段产消者i的能量交换功率，令P_i(t)在范围内以δ为步长等间距取值，代表产销者i的最大供能功率，根据优化目标，计算用户最优产用能成本对P_i(t)的微分，可得不同供能功率下边际成本，