基于非合作博弈的柔性配电网端对端电能交易方法及装置与流程

技术特征：
1.基于非合作博弈的柔性配电网端对端电能交易方法，其特征在于，包括如下步骤：以柔性互联配电系统中各互联配电网区域的电能成本最低以及节点电压偏移最小为目标，通过潮流分析形成时段t关于交易功率的成本函数，并根据潮流约束、安全运行约束获取智能软开关端口输出有功功率限制；根据各互联配网区域成本函数及潮流约束、安全运行约束，基于非合作博弈进行各互联配网区域之间的分布式市场出清计算，在实现隐私保护的前提下，确定各时段下层端对端电能交易的出清价格及交易有功功率；依据得到的下层端对端电能交易结果及成本函数，考虑变流器功率损耗，计算获取智能软开关在各配电网区域的实际传输功率；配电网区域之间按照交易功率及出清价格进行结算，配电网各区域与上级电网按照实际传输功率及电能价格结算。2.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的柔性配电网端对端电能交易方法，其特征在于，各互联配电网区域形成的时段t关于交易功率的成本函数为：在于，各互联配电网区域形成的时段t关于交易功率的成本函数为：式中，f
k，t
表示区域k时段t的成本函数，π
t
为下层端对端电能交易中所确定的各区之间电能交易价格；为各配电网区域与上级电网进行电能交易的电能价格；分别为时段t区域k在端对端电能交易中的购买、出售有功功率；分别为时段t区域k向上级电网买入、出售有功功率；f
u，k，t
为时段t区域k电压偏移成本函数；δt为交易时段时长；为节点i的负荷功率；ω
u
为电压越限时失负荷成本折算系数；v
i，t
为节点i的电压的平方值；为节点i额定电压的平方。3.根据权利要求2所述的基于非合作博弈的柔性配电网端对端电能交易方法，其特征在于，所述的潮流约束为：在于，所述的潮流约束为：在于，所述的潮流约束为：在于，所述的潮流约束为：在于，所述的潮流约束为：v
i，t-v
j，t
＝2(r
ij
p
ij，t
x
ij
q
ij，t
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)式中，分别为区域k的支路、节点集合；为智能储能软开关接入区域k的节点集合；p
ji，t
、q
ji，t
分别为时段t支路ji上流过的有功、无功功率；p
ik，t
、q
ik，t
分别为时段
t支路ik上流过的有功、无功功率；p
i，t
、q
i，t
分别为时段t节点i的净注入有功、无功功率；分别为时段t节点i分布式电源有功、无功出力；为智能储能软开关在接入节点的注入有功功率；分别为时段t节点i的有功、无功负荷；r
ij
、x
ij
分别为支路ij的电阻和电抗。4.根据权利要求3所述的基于非合作博弈的柔性配电网端对端电能交易方法，其特征在于，所述的系统安全运行约束为：在于，所述的系统安全运行约束为：式中，ω
t
为一个交易日的交易时段集合；i
ij，t
为支路ij电流值平方；为支路ij电流平方值的上限；v
i
分别为节点i的电压的平方值上、下限；其中，各区域k的有功功率平衡约束可以表示如下：其中，各区域k的有功功率平衡约束可以表示如下：各区域在端对端电能交易市场中，同一时段下仅作为买方或者卖方参与电能交易，相应的约束可以表示为：为：式中，β
k，t
为表示区域k在时段t市场身份的二进制变量，取1时表示区域k为卖方；s
sop
为智能储能软开关的变流器容量。5.根据权利要求1所述的面向智能储能软开关的柔性配电网电能交易方法，其特征在于，基于非合作博弈进行各互联配网区域之间的分布式市场出清计算方法为：a)设置迭代次数h＝1，各区域k设置初始端对端电能交易市场售电电价b)各区域收集其他区域的售电电价，并根据最高电价计算本区域是买家还是卖家，以及最佳购电功率或售电功率其计算方式如下：其计算方式如下：式中，f
s，t
为卖方s的成本函数，f
b，t
为买方b的成本函数；分别为卖方s、买方b的售电和购电功率；c)出于隐私保护需求，卖方之间产生并共享同一辅助参数m
h
，各卖方s生成辅助变量
并传给各买方；各买方b根据如下公式计算其分配给各个卖方s的电能需求量：ω
b
∪ω
s
＝ω
r
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(18)式中，ω
b
为买方区域集合，ω
s
为卖方区域集合，ω
r
为柔性互联配电网区域集合，为卖方s分配得到的买方b的电能需求；d)各卖方根据如下公式计算并更新售电电价：式中，σ
s，t
为卖方s的电能价格调整系数；e)判断各个卖方的电价是否满足迭代收敛条件，满足则终止迭代，不满足则设置h＝h 1，并重复步骤b)-d)，收敛条件如下所示：式中，ε为卖方售电价格迭代收敛误差。6.基于非合作博弈的柔性配电网端对端电能交易装置，其特征在于，该装置包括如下：成本函数及潮流约束、安全运行约束获取模块，用于以柔性互联配电系统中各互联配电网区域的电能成本最低以及节点电压偏移最小为目标，通过潮流分析形成时段t关于交易功率的成本函数，并根据潮流约束、安全运行约束获取智能软开关端口输出有功功率限制；出清价格及交易有功功率获取模块，用于根据各互联配网区域成本函数及潮流约束、安全运行约束，基于非合作博弈进行各互联配网区域之间的分布式市场出清计算，在实现隐私保护的前提下，确定各时段下层端对端电能交易的出清价格及交易有功功率；智能软开关实际传输功率获取模块，用于智能储能软开关依据得到的下层端对端电能交易结果及成本函数，考虑变流器功率损耗，计算获取智能软开关在各配电网区域的实际传输功率；电能结算模块，用于配电网区域之间按照交易功率及出清价格进行结算，配电网各区域与上级电网按照实际传输功率及电能价格结算。7.一种计算设备，其特征在于：包括：一个或多个处理单元；存储单元，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理单元执行，使得所述一个或多个处理单元执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。8.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任意一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明基于非合作博弈的柔性配电网端对端电能交易方法，包括：以柔性互联配电系统中各互联配电网区域的电能成本最低以及节点电压偏移最小为目标，通过潮流分析形成时段t关于交易功率的成本函数，并获取智能软开关端口输出有功功率限制；基于非合作博弈进行各互联配网区域之间的分布式市场出清计算，在实现隐私保护的前提下，确定各时段下层端对端电能交易的出清价格及交易有功功率；考虑变流器功率损耗，获取智能软开关在各配电网区域的实际传输功率；配电网区域之间按照交易功率及出清价格进行结算，配电网各区域与上级电网按照实际传输功率及电能价格结算。本发明的交易方法能改善各区电压分布、促进各区运行成本降低、考虑隐私保护。虑隐私保护。虑隐私保护。


技术研发人员：张梁 徐晶 李娟 张章 崔荣靖 刘英英 孙阔 王哲 赵金利 田振 冀浩然 李鹏
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/2/7