[发明专利]一种多虚拟电厂和负荷聚合商的分布式交易方法

说明书

本发明公开了一种多虚拟电厂和负荷聚合商的分布式交易方法，包括以下步骤：S1、市场信号初始化阶段；S2、市场主体博弈阶段；S3、交易中心平台更新市场信号阶段；S4、分布式交互迭代阶段；S5、交易出清阶段。本发明实现了区域内多个虚拟电厂和多个负荷聚合商之间的多边交易以及能源传输，解决了虚拟电厂和负荷聚合商之间的能源协调分配问题，满足了多方主体公平公正、高效、灵活、安全的能源交易。采用分布式算法降低了多能源市场中的虚拟电厂的供能成本，提高需求侧的负荷聚合商的用电效益，在最大化社会福利的同时保障了各个利益主体的信息安全。

技术领域

本发明涉及虚拟电厂参与市场交易领域，具体的是一种多虚拟电厂和负荷聚合商的分布式交易方法。

背景技术

面对化石能源日益枯竭、环境污染日益严峻、温室效应危害日益显现的形势，为了提高电网的清洁能源发电比例，与新能源相结合的分布式发电与虚拟电厂技术正在得到越来越多的理论研究与实际应用。分布式电源充分发挥了分散的电力需求与资源的协调互补作用，虚拟电厂通过整合分布式电源和分布式储能，实现系统高效经济运行。然而，多虚拟电厂之间的协调和调度必然会增加能源管理的难度，所以对多虚拟电厂和负荷聚合商的能量管理变得尤为关键。

随着电力市场改革的持续推进和以分布式发电与虚拟电厂技术为代表的新能源技术的不断发展，地区电网正在变为多源接入的源网荷储协调运行的新一代分布式能源网络。以及电力需求侧管理技术的发展，传统的集中式能源交易模式将面临挑战。为了提高能源利用效率，适应多虚拟电厂分布式能源的协调调度，通过协调供需侧平衡，分布式能源交易框架近年来得到广泛关注。

在国内外能源市场化程度不断加深的大环境下，通过合理的市场化调节进行电能资源的优化分配，实现社会福利最大化，提高资源利用率。多虚拟电厂和负荷聚合商作为交易主体，彼此之间存在博弈关系，因此，如何设计合理的交易机制，在保证市场参与者信息安全的前提下实现全局最优，达到社会福利最大化，构建适应于多虚拟电厂和负荷聚合商的分布式交易方法成为业界急需解决的问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种多虚拟电厂和负荷聚合商的分布式交易方法，本发明多虚拟电厂和负荷聚合商的分布式交易在一定区域内进行，交易主体有多个需求方、多个能源供应商和交易中心平台，参与交易的主体中虚拟电厂作为能源供应商，负荷聚合商作为需求方，交易中心平台为智能电网的中心控制平台，交易可以应用于实时市场、日前市场和中长期市场，在物理层，区域内所有参与交易的虚拟电厂的和所有用户都通过电力网络相连接，虚拟电厂中具有多类型供能设备包括光伏、风电、储能、燃机等分布式电源，能够为负荷稳定地提供电能，负荷聚合商则聚合一定区域内的用户的电能需求响应的柔性负荷资源，并将它们引入市场交易。本发明解决了现有技术存在的交易成本高，市场效率损失，信息不对称，资源配置不均和隐私安全等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种多虚拟电厂和负荷聚合商的分布式交易方法，包括以下步骤：

S1、参与交易的虚拟电厂和负荷聚合商分别向交易中心平台提交报价；

S2、交易中心平台初始化市场信号；

S3、交易中心平台分别向需求侧和供应侧的所有交易主体发送市场信号；

S4、供应侧/需求侧的利益主体根据收到的市场信号，进行博弈，分别独立制定各自的报价策略，并向交易中心平台更新竞价信息；

S5、通过交易中心平台和双边利益主体迭代交互，直到整个市场收敛到社会福利最大化。

进一步地，步骤S1的具体过程如下：

需求侧和供应侧同时报价，对于需求侧报价，则最大化其效用函数，负荷聚合商i的效用函数如下：