配电网多元主体互动博弈与分层自治运行优化方法-四川大学_45页_5mb

报告摘要

配电网多元主体互动博弈与分层自治运行优化方法总结

核心内容

本研究围绕构建以新能源为主体的新型电力系统，探讨配电网在多元主体互动博弈下的运行优化方法。随着新能源的快速发展和电力市场改革的推进，配电网中将出现多种市场主体，如售电公司、微电网、智能楼宇、虚拟电厂、电动汽车等，这些主体之间的互动将影响系统的运行效率、经济性和安全性。为此，提出三种运行模式：中心化、弱中心化和完全分布式，并探讨了相应的运行优化策略。

主要观点

新型电力系统构建
- 新型电力系统以新能源为主，强调清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。
- 配电网作为改革重点，需适应多类型市场主体并存的复杂格局。
多元主体互动博弈分析
- 多元主体在配电网中存在供需不确定性、交易模式不确定性等挑战。
- 需要建立多主体互动博弈模型，以实现系统运行优化和市场交易平衡。
运行优化策略
- 集中共享模式：协调者统一决策，各主体信息共享，系统经济效益最好，但协调成本最低。
- 分层自治重构运行优化方法：通过分层自治机制，实现配电网的多层级平衡，包括馈线级、变压器级和变电站级重构。
- P2P分布式交易机制：通过点对点交易，实现供需自平衡，提高交易效率和安全性。
多主体间互动博弈下的运行优化
- 多主体交易中心和配电网调度中心协同工作，实现经济与物理层的双层优化。
- 配电网运行优化需考虑网络使用费、潮流约束、安全约束和设备运行约束。
基于电气距离的分级过网费核算
- 通过Floyd算法计算任意两节点间的最短路径长度，作为电气距离的基础。
- 利用边介数计算广义电气距离，以更准确地反映网络使用成本。

关键信息

配电网运行模式

中心化：集中式运行调度，信息收集量大，求解难度高。
弱中心化：市场竞争逐渐放开，分散决策、自治协同，配电网负责运行管理。
完全分布式：市场完全自由竞争，所有用户共同管理运行。

多主体互动博弈机制

集中共享模式：协调者统一决策，各主体独立决策，共享供需信息。
P2P分布式交易机制：各主体进行内部自主能量管理，通过信息发布、双边磋商、集中撮合三个阶段完成交易。
优化目标：综合考虑楼宇群经济性、用户舒适度和电动汽车服务满意度。

配电网运行优化模型

目标函数：最小化开关动作成本、网损成本、设备调整成本等。
约束条件：包括功率平衡、潮流约束、安全约束、配网重构约束等。

分层自治重构运行

多层级平衡机制：建立馈线级、变压器级、变电站级的逐级递进平衡机制。
重构级别识别双层模型：上层决策模型关注全局优化，下层优化模型关注局部运行。

基于电气距离的分级过网费核算

过网费计算：根据电气距离和边介数，计算不同产消者之间的过网费。
交易电价：通过过网费影响交易电价，鼓励就近交易，提高经济性。

优化策略

能源共享对等聚合方法
- 能源共享中心聚合楼宇群的资源需求，生成并发布共享价格激励信号。
- 各楼宇群代理商根据价格信号进行自治运行优化，实现能源互动共享。
电-碳耦合互动共享机制
- 考虑分时碳计量和奖惩机制，深入挖掘清洁能源共享潜力。
- 对电能和碳排放权进行耦合定价，确保公平性。
P2P交易机制设计
- 通过竞价策略和历史交易信息优化，实现产消者之间的点对点匹配。
- 交易分为信息发布、双边磋商、集中撮合三个阶段，确保交易的高效性与安全性。