[发明专利]园区能源互联网运营商的多类能源定价与能量管理方法

说明书

本发明涉及园区能源互联网运营商的多类能源定价与能量管理方法，包括：建立包含能源供应商、园区运营商和用户代理的园区能源互联网互动框架；建立园区运营商和用户代理的主从博弈模型；将主从博弈模型转化为混合整数线性规划问题，并求解。园区运营商能够基于园区实际供能和耗能状况制定合理的电能、气能及/或热能价格，在供给侧、传输侧和需求侧进行协同优化，引导用户调整不同类型用能负荷的需求；还能够联合利用P2G设备与V2G功能提高园区消纳风电的能力，提升运营商和EV用户收益，降低电/气/热用户总购能成本，改善系统负荷特性，在此基础上提高能源利用效率和可再生能源发电的就地消纳率，有利于提升园区能量管理效率。

技术领域

本发明涉及能源互联网领域，特别是涉及园区能源互联网运营商的多类能源定价与能量管理方法。

背景技术

随着化石能源危机和环境问题的逐步趋于恶化，建立更加高效、安全与可持续的能源开发和利用模式就成为未来能源行业发展的必然选择。能源互联网采用先进信息技术和能源交易体系实现电、天然气、热、交通等多种能源网络深度融合，推动能源的高效开发和利用。2017年3月，国家能源局公布了首批“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目，其中包括多个园区能源互联网(Park-level Energy Internet，PEI)项目。PEI是典型的区域能源互联网，已成为我国能源互联网试点落地的主要形式，因而研究其能源生产与消费体系就具有重要意义。

建立以可再生能源为主要一次能源的高效安全的多种能源生产与利用网络是实现能源互联网的核心目标，如何处理可再生能源发电出力的波动性和间歇性是需要解决的主要问题。近年来，不断成熟的电动汽车向电网反向送电(Vehicle to Grid，V2G)技术和电转气(Power to Gas，P2G)技术，分别实现了电力系统与电气化智能交通系统和天然气系统的闭环运行，为消纳可再生能源发电提供了新的解决途径。同时，传统的电力需求响应(demand response，DR)逐步进化为综合需求响应(integrated demand response，IDR)，能量管理的手段更多、更为灵活、也更加复杂。如何综合利用V2G、P2G和IDR技术，实现供需两侧资源协同互补，调动用户参与的积极性，提升系统运行的整体经济与环境效益，是能源互联网领域中有待研究的重要问题。

价格是市场的最关键要素，以价格为经济杠杆可以调整用户消费行为。具体到能源互联网，制定合适的能源定价策略，可以平衡和优化各方利益，实现需求侧灵活调度和柔性互动。到目前为止，针对同时包括V2G和P2G，能够协同能源供给侧、传输侧和需求侧的PEI中多类能源定价和能量管理方面尚未见研究报道。

发明内容

基于此，有必要提供一种园区能源互联网运营商的多类能源定价与能量管理方法。

一种园区能源互联网运营商的多类能源定价与能量管理方法，其包括：建立包含能源供应商、园区运营商和用户代理的园区能源互联网互动框架；建立园区运营商和用户代理的主从博弈模型；将主从博弈模型转化为混合整数线性规划问题，并求解。

上述多类能源定价与能量管理方法，园区运营商从能源供应商购买所需电能和天然气，能够基于园区实际供能和耗能状况制定合理的电能、气能及热能价格，在供给侧、传输侧和需求侧进行协同优化，引导用户调整不同类型用能负荷的需求；还能够联合利用P2G设备与V2G功能提高园区消纳风电的能力，提升运营商和EV用户收益，降低电/气/热用户总购能成本，改善系统负荷特性，在此基础上提高能源利用效率和可再生能源发电的就地消纳率，有利于提升园区能量管理效率。

在其中一个实施例中，所述园区能源互联网互动框架的物理结构包括多能源供给结构、多能流耦合结构、多元储能结构和多类型需求结构。

在其中一个实施例中，所述将主从博弈模型转化为混合整数线性规划问题，包括：应用KKT(Karush-Kuhn-Tucher)条件、对偶定理和线性松弛技术将主从博弈模型转化为混合整数线性规划问题。