[发明专利]一种工业园区综合能源市场的均衡方法及系统

说明书

本发明公开一种工业园区综合能源市场的均衡方法及系统，该方法主要是构建基于工业园区综合能源市场的削峰定价补偿模型，然后在借鉴过去对电力市场的古诺博弈的研究后，对工业园区的多主体建立了用户效益模型和互动博弈机制，并考虑到园区系统侧和用户侧的双侧热电耦合，将其纳入到用户之间的博弈目标，通过构造正则化Nikaido‑Isoda函数以及采用分布式松弛算法对其优化求解，得到综合能源市场的均衡点。应用本发明，不仅能够满足工业园区内所有用户的需求，且还有效地节约了用户成本，提高了能量的利用率。

技术领域

本发明涉及多能源发电系统技术领域，特别是涉及一种工业园区综合能源市场的均衡方法及系统。

背景技术

电业在满足不断变化的用户负载需求方面面临着特别的挑战。对于这些挑战至少存在两个相关的理由。首先，电力需求可以从一天到另一天或从一个小时到另一个小时显著地波动，使得电业确保它们有足够的能力满足要求很困难。这些能量需求上的波动可以是由于日常循环能量应用模式(例如下午时出现高峰)，或是由于能量供应和需求平衡上的意料之外的改变，例如，连到电网上的发电机停止工作，大的能量用户上线或下线，或在分配系统中出现故障。

电业面临的挑战的第二个因素是局部区域的电力消耗倾向于随时间增加，从而逐渐为电业满足不断增长的需求增加了负担。因为新电厂的建造非常昂贵，而且必须符合多种政府规章，所以一个地方乃至大的地理区域会发现自己没有电力容量以供应其当前的或可预期未来的需求。

新能源在配电系统的接入，尽管具有一定的减排意义，但是却不能满足用户的所有能量需求，且以往的研究古诺博弈的竞价，都是通过供求函数关系构造发电商与用户之间的博弈关系，供求曲线遵循经济学原理，单调性不变，此方法无法有效地节约用户成本，也无法提高能量的利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的工业园区综合能源市场的均衡方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种工业园区综合能源市场的均衡方法，所述均衡方法包括：

以电网公司的削峰任务以及园区系统侧和用户侧的双侧热电耦合为基础，构建基于工业园区综合能源市场的削峰定价补偿模型；所述削峰定价补偿模型的表达式为其中，为在第h个时间段内的补偿电价；er^h为用户在第h个时间段内的削峰贡献量，[pts,pte]为非越限时段区间；n为用户数目；为第i个用户在第h个时间段内的电负荷削减量，满足为第i个用户在第h个时间段内可平移的电负荷量；为第i个用户在第h个时间段内申报可增加热负荷时存在的热电耦合削峰量，为热电联产因第i个用户在第h个时间段内申报的可增加热负荷增发的热电耦合，为第i个用户在第h个时间段内的用户侧热电耦合；为电网公司在第h个时间段内的削峰任务，为运营商在第h个时间段内划定的削峰补偿最高价；

以用户热电耦合和用户电负荷的需求侧响应为基础，根据所述削峰定价补偿模型，构建用户效益模型；所述用户效益模型的表达式为为第i个用户在第h个时间段内的收益，为第i个用户在第h个时间段内的效用，为第i个用户在第h个时间段内的成本，为第i个用户在第h个时间段内的补偿费用；其中，效用模型为和分别是第i个用户在第h个时间段内对电和热的消费偏好度，为第i个用户在第h个时间段内所用的电负荷，为第i个用户在第h个时间段内所用的热负荷；成本模型为为电费单价/yuan/kWh，为热费单价/yuan/t/h；补偿费用模型为

基于所述用户效益模型，构建古诺博弈框架，并确定博弈策略集合；所述博弈策略集合中的元素为用户电负荷削减量、用户可增加热负荷申报量、由所述削峰定价补偿模型确定的用户补偿电价；

引入正则化Nikaido-Isoda函数，确定所述古诺博弈框架的目标优化函数；