[发明专利]基于供需博弈互动的园区运营商能源交易优化决策方法

说明书

本发明公开了一种基于供需博弈互动的园区运营商能源交易优化决策方法，其包括：采用能源枢纽的概念对园区综合能源系统内部能源设备进行详细建模分析，以园区运营商参与市场的购售能净收益为目标建立效益函数，并通过能源供应商和用户历史交易策略数据模拟其效益函数；基于Stackelberg博弈理论，同时考虑能源供应商和用户的主动性，分别采用包含利润和边际成本的功率‑价格曲线和分时统一价格，提出园区运营商供需双侧博弈互动框架；基于纳什均衡定义，通过数学推导证明该博弈模型存在唯一的均衡解；基于逆序归纳法，采用粒子群算法和CPLEX求解器相结合的求解算法对模型进行求解，本发明结构合理，实用性强，适合推广。

技术领域

本发明涉及多利益主体博弈互动交易领域，具体涉及基于供需博弈互动的园区运营商能源交易优化决策方法。

背景技术

随着国家能源局逐步开放能源市场，并鼓励各市场主体发展多能互补的方式，寻求适合综合能源系统安全高效、低碳清洁的市场服务机制和能源运营模式成为了当前的研究热点。园区作为一种清洁高效、多能耦合、负荷集中的新型能源生产与消费体系，有利于可再生能源的消纳和多种能源的耦合。因此，研究园区综合能源系统在市场服务机制中的运行优化对能源的发展具有重要的意义。

目前，国内外学者在园区综合能源系统的优化调度和协调管理方面进行了大量研究，对园区综合能源系统能量管理以及参与市场提供了重要的理论基础，但还有如下问题还未涉及：多数文献将园区综合能源系统仅作为价格接受者参与市场进行调度，未能考虑园区综合能源系统与其余市场主体的灵活互动，对园区综合能源系统参与市场行为的主动性分析不足。市场参与者各自整合不同的资源优化自身运行目标，彼此之间拥有不同的利益，并呈现出多元化的趋势，每个市场参与者在决策时都需充分考虑其余市场参与者对自身的影响。因此，园区综合能源系统可由园区运营商进行整合和运营，通过博弈理论来处理与不同市场主体间的利益冲突。在完全性竞争市场中，已有研究虽然提出了包含园区运营商、能源供应商和用户的互动框架，但能源供应商售能价格固定，不能更加充分的发挥市场对资源配置的作用。目前研究热点集中于园区运营商与用户的单侧互动机制或协调优化，而考虑园区运营商同时与供给侧和需求侧市场主体博弈互动下的日前调度问题未曾涉及。

因此,需要一种供需博弈互动的园区运营商能源交易优化决策方法，园区综合能源系统可由园区运营商进行整合和运营，通过博弈理论来处理与不同市场主体间的利益冲突。

发明内容

本发明目的在于提供基于供需博弈互动的园区运营商能源交易优化决策方法，该方法采用Stackelberg博弈理论，以功率-价格曲线和分时统一价格为互动信息，提出基于供需博弈互动的园区运营商能源交易优化决策方法；

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：基于供需博弈互动的园区运营商能源交易优化决策方法，能源供应商通过园区运营商对园区内的用户进行能源的供给，包括以下步骤：

步骤1：所述园区运营商通过获取用户需求侧的能源需求量并向所述能源供应商发送能源需求量；

步骤2:所述能源供应商以根据预设的效益函数，向所述园区运营商供给能源；

步骤3：将所述能源供应商供给给所述园区运营商的能量作为输入参数输入到已训练完成的供需双侧博弈互动模型，所述供需双侧博弈互动模型的输出参数作为园区运营商的输出量，其中，所述供需双侧博弈互动模型表示输入参数与输出参数之间的函数关系；

步骤4：所述园区运营商的输出量结合园区内已有的分布式能源根据将能源分配至用户需求侧，得到所述用户需求侧中的最小效益函数值。