【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電力系統(tǒng)，涉及一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法。
技術(shù)介紹
1、新能源發(fā)電的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性特點(diǎn)，顯著增加了電力系統(tǒng)的調(diào)控難度，對(duì)傳統(tǒng)以火電等靈活性資源為核心的電力系統(tǒng)運(yùn)行模式形成了巨大挑戰(zhàn)。如何在新能源大規(guī)模接入的背景下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與資源的高效調(diào)配，已成為當(dāng)前亟待解決的關(guān)鍵問題。
2、近年來，以綠證市場(chǎng)、碳市場(chǎng)為代表的多種環(huán)境權(quán)益市場(chǎng)快速發(fā)展，旨在通過市場(chǎng)化手段實(shí)現(xiàn)資源的低碳價(jià)值定價(jià)，進(jìn)一步促進(jìn)節(jié)能減排和新能源的高效利用。這些市場(chǎng)機(jī)制的引入，不僅為新能源發(fā)電提供了額外的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，還通過市場(chǎng)信號(hào)優(yōu)化了資源的動(dòng)態(tài)配置。然而，多種市場(chǎng)間的交互作用及其對(duì)電力集中式市場(chǎng)與分布式市場(chǎng)運(yùn)行的耦合影響，為市場(chǎng)主體的運(yùn)營決策帶來了新的復(fù)雜性。
3、在電力集中式市場(chǎng)中，傳統(tǒng)發(fā)電商通過電量申報(bào)參與電力交易，而新能源發(fā)電商則主要通過綠證市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)環(huán)境權(quán)益的價(jià)值兌現(xiàn)。同時(shí)，分布式市場(chǎng)的興起為分布式資源產(chǎn)消者提供了更加靈活的交易形式。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（peer-to-peer,?p2p）交易作為分布式市場(chǎng)的重要機(jī)制，能夠有效利用分布式資源的靈活性，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)。然而，由于分布式市場(chǎng)和集中式市場(chǎng)的耦合，以及環(huán)境權(quán)益市場(chǎng)的引入，市場(chǎng)價(jià)格形成機(jī)制和交易規(guī)則更加復(fù)雜。市場(chǎng)主體在進(jìn)行決策時(shí)需要全面考慮各市場(chǎng)間的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)以及自身利益的動(dòng)態(tài)權(quán)衡。
4、配電網(wǎng)運(yùn)營商（distribution?system?operator,?dso）作為協(xié)調(diào)發(fā)、用兩側(cè)資源的重要實(shí)體，在集中式與分布式市場(chǎng)
5、因此，如何在電力、綠證與碳市場(chǎng)的交互作用下構(gòu)建科學(xué)高效的運(yùn)營策略，不僅關(guān)乎新能源的消納能力，也直接影響電力系統(tǒng)的整體經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，以實(shí)現(xiàn)多市場(chǎng)環(huán)境下電力交易決策的協(xié)同優(yōu)化，為分布式能源與綠證、碳市場(chǎng)的高效耦合和運(yùn)行提供重要參考：充分考慮綠證市場(chǎng)、碳市場(chǎng)的政策與交易機(jī)制對(duì)市場(chǎng)主體成本的影響，結(jié)合電力市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)、可再生能源發(fā)電的間歇性、用戶負(fù)荷的動(dòng)態(tài)變化等多維因素，構(gòu)建面向多市場(chǎng)交互的三層運(yùn)營決策模型，優(yōu)化dso及大用戶在多市場(chǎng)環(huán)境下的運(yùn)營策略。通過電力集中式與分布式市場(chǎng)的協(xié)同交易決策，平衡新能源消納與傳統(tǒng)能源利用，以實(shí)現(xiàn)社會(huì)福利最大化和多主體經(jīng)濟(jì)效益的提升。
2、本專利技術(shù)解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，包括以下步驟：
3、步驟1：電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下電力交易決策運(yùn)營三層模型框架構(gòu)建；
4、步驟2：建立下層電力集中式市場(chǎng)模型；
5、步驟3：建立下層電力分布式市場(chǎng)模型；
6、步驟4：建立下層綠證市場(chǎng)模型；
7、步驟5：建立下層碳市場(chǎng)出清模型；
8、步驟6：建立中層電力用戶均衡決策模型；
9、步驟7：建立上層dso配電網(wǎng)運(yùn)營商運(yùn)營決策模型；
10、步驟8：中下層模型重構(gòu)，構(gòu)建三層模型迭代求解算法。
11、優(yōu)選的，所述步驟1中，三層模型之間通過市場(chǎng)價(jià)格和負(fù)荷需求與用電交易策略相互聯(lián)系；
12、其中，上層模型決策主體為?dso，以最小化?dso?成本為優(yōu)化目標(biāo)建立dso配電網(wǎng)運(yùn)營商?運(yùn)營決策模型；dso?可以代理電力用戶從電力集中式市場(chǎng)購買電力，并參與綠證市場(chǎng)購入綠證以滿足綠證考核指標(biāo)，綠證價(jià)格由綠證市場(chǎng)上的供需關(guān)系決定；
13、中層模型以電力用戶成本最小為目標(biāo)函數(shù)建立用戶的用電交易決策問題；配電網(wǎng)內(nèi)不同節(jié)點(diǎn)上有多個(gè)電力用戶，具備風(fēng)電、分布式光伏和分布式儲(chǔ)能發(fā)電設(shè)備，電力用戶可以自主決策各發(fā)電設(shè)備的出力，給出向?dso?購電策略；電力用戶與?dso?實(shí)現(xiàn)電力交易的同時(shí)還參與碳市場(chǎng)以及電力分布式市場(chǎng)，開展市場(chǎng)配額量交易；
14、下層模型以社會(huì)福利最大化為目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)電力集中式、分布式市場(chǎng)與綠證、碳市場(chǎng)的建模；電力集中式市場(chǎng)中以發(fā)電商成本最小為目標(biāo)函數(shù)形成電力集中式市場(chǎng)價(jià)格；電力分布式市場(chǎng)中以二次函數(shù)形式來對(duì)電力用戶的成本效用函數(shù)進(jìn)行建模，從而形成?p2p交易電價(jià)；綠證市場(chǎng)中以可再生能源發(fā)電商的收益最大為目標(biāo)函數(shù)，由古諾模型得到綠證價(jià)格；根據(jù)配額交易量信息由古諾模型得到碳排放權(quán)價(jià)格。
15、優(yōu)選的，所述步驟2中，下層電力集中式市場(chǎng)模型包括：
16、（1）
17、（2）
18、（3）
19、（4）
20、（5）
21、??????????????????（6）
22、式（1）～式（6）中，、、表示常規(guī)發(fā)電機(jī)組i的成本系數(shù)，表示常規(guī)機(jī)組發(fā)電量，表示碳排放權(quán)價(jià)格，表示傳統(tǒng)能源發(fā)電商j的碳配額交易量；、、、分別表示與節(jié)點(diǎn)n相連接的常規(guī)發(fā)電機(jī)組、集中式新能源機(jī)組、電力用戶和節(jié)點(diǎn)的集合；表示集中式新能源機(jī)組i在t時(shí)刻的發(fā)電量，表示電力用戶的交易電量；表示線路導(dǎo)納，、分別表示節(jié)點(diǎn)n、m的相角；表示功率平衡約束對(duì)偶變量。、分別表示發(fā)電機(jī)組出力上下限；、為對(duì)偶變量；表示線路最大傳輸容量，、表示潮流約束對(duì)偶變量；、表示相角約束對(duì)偶變量；表示平衡節(jié)點(diǎn)，表示平衡節(jié)點(diǎn)約束對(duì)偶變量。
23、優(yōu)選的，所述步驟3中，下層電力分布式市場(chǎng)模型包括：
24、????????（7）
25、（8）
26、（9）
27、（10）
28、式（7）～式（10）中，表示電力用戶的生產(chǎn)成本或效用；、、表示非負(fù)參數(shù)；表示電力用戶k參與電力p2p交易總量；表示電力用戶k向l在t時(shí)刻的p2p交易量，表示電力用戶l向k在t時(shí)刻的p2p交易量；表示對(duì)偶變量，表示與用戶k相連的用戶集合；表示用戶k向l在t時(shí)刻的p2p交易價(jià)格，、分別表示p2p交易下限、上限；、表示交易量約束的對(duì)偶變量。
29、優(yōu)選的，所述步驟4中，下層綠證市場(chǎng)模型包括：
30、????????????（11）
31、（12）
32、（13）
33、（14）
34、（15）
35、（16）
36、????????????（17）
37、式（12）～式（17）中，表示綠證交易價(jià)格，表示可再生能源發(fā)電商j出售的綠證數(shù)量，表示發(fā)電商j的新能源發(fā)電機(jī)組集合，表示可再生能源機(jī)組的出力，表示對(duì)偶變量，、表示古諾模型正參數(shù)；表示對(duì)偶變量，表示綠證價(jià)格最大值，表示對(duì)偶變量；表示反映綠證單位價(jià)格與需求變化的比例系數(shù)，表示考核比例；表示從電力集中式市場(chǎng)購電量最大值，表示dso總最大購電需求量，表示最小時(shí)間間隔。
38、優(yōu)選的，所述步驟5中，下本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟1中，三層模型之間通過市場(chǎng)價(jià)格和負(fù)荷需求與用電交易策略相互聯(lián)系；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟2中，所述下層電力集中式市場(chǎng)模型包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟3中，所述下層電力分布式市場(chǎng)模型包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟4中，所述下層綠證市場(chǎng)模型包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟5中，所述下層碳市場(chǎng)出清模型包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟6中，所述中層電力用戶均衡決策模型包括：>
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟7中，所述上層DSO配電網(wǎng)運(yùn)營商運(yùn)營決策模型包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟8中，先對(duì)中下層模型進(jìn)行轉(zhuǎn)化，下層模型被替換為相應(yīng)的最優(yōu)性條件和互補(bǔ)松弛條件并入中層模型構(gòu)成中下層模型。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟8中，為平衡權(quán)衡上層模型中DSO運(yùn)營決策與中下層模型中電力用戶的用電交易決策相互影響，構(gòu)建迭代算法，所述迭代算法具體如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟1中，三層模型之間通過市場(chǎng)價(jià)格和負(fù)荷需求與用電交易策略相互聯(lián)系；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟2中，所述下層電力集中式市場(chǎng)模型包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟3中，所述下層電力分布式市場(chǎng)模型包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟4中，所述下層綠證市場(chǎng)模型包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力、綠證與碳市場(chǎng)交互下的電力交易決策優(yōu)化方法，其特征在于，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖云鵬，郭靜蓉，寧文元，張臣，王秀麗，郭俊宏，朱天博，閔睿，孫榮富，盧詩華，湯慶峰，劉迪，劉沁哲，林宇龍，高得蓮，李玲，辛光明，王澤森，李奇，孔帥皓，劉苗，謝歡，黃天嘯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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