一種點對點電能和綠證聯合交易方法技術

本發明專利技術提供一種點對點電能和綠證聯合交易方法，首先建立新能源發電主體、常規能源發電主體和電力用戶的點對點電能交易優化決策模型；然后建立發電主體和電力用戶的點對點電能交易出清模型和電力用戶間點對點綠證交易出清模型；在此基礎上，建立點對點電能和綠證交易聯合出清模型，并基于交替方向乘子法建立發電主體和電力用戶局部優化決策模型；最后提出基于交替方向乘子法的分布式求解方法。本發明專利技術的一種點對點電能和綠證聯合交易方法實現了電能和綠證的點對點交易，解決了點對點電能和綠證交易的聯合出清問題，同時提出的分布式求解算法實現了均衡解的高效求解并保護了參與主體的隱私信息。與主體的隱私信息。與主體的隱私信息。

【技術實現步驟摘要】
一種點對點電能和綠證聯合交易方法


[0001]本專利技術屬于電力交易
，具體涉及一種點對點電能和綠證聯合交易方法。

技術介紹

[0002]為落實“碳達峰”和“碳中和”戰略規劃，構建以新能源為主體的新型電力系統，目前國家試行了可再生能源配額制，綠證交易等市場機制，然而這些機制主要面向發電側。隨著用戶側分布式能源的大力建設和快速發展，用戶側分布式能源的消納問題日益突出；同時為建立低碳社區，用戶側對綠電的需求日益增加，亟需通過創新電力市場交易機制以促進分布式能源和新能源的消納。
[0003]為促進分布式能源消納，目前研究主要集中的點對點電能交易方面，如中國專利技術專利CN112862610A，“一種主動能量體社群P2P+電力交易方法”，公布了一種主動能量體社群P2P+電力交易方法，能夠更好滿足電力交易中各方主體需求，提高交易效率和電力系統的穩定安全性；中國專利技術專利CN115205036A，“一種分布式資源P2P交易的方法、裝置、設備及存儲介質”，公開了一種分布式資源P2P交易的方法、裝置、設備及存儲介質，可以得到合理的P2P電能交易價格曲線，促進分布式資源參與市場交易，對一定用戶群內的電能共享收益進行合理分攤；中國專利技術專利CN110473068A，“一種面向現貨市場的社區居民端對端電能交易方法”，公開了一種面向現貨市場的社區居民端對端電能交易方法，在具體的交易過程中又通過促進居民提供輔助服務，提高了新能源的就地消納。然而上述研究未考慮綠證交易機制，僅設計了不同的點對點電能交易方法；鑒于部分用戶具有消納綠電的強烈意愿和社會責任，有必要在用戶側引入綠證交易機制，提出點對點電能和綠證交易耦合的新型交易機制，以促進分布式能源消納和滿足用戶的綠電需求。

技術實現思路

[0004]本專利技術克服現有技術的不足，提供一種點對點電能和綠證聯合交易方法，分別建立了新能源發電主體、常規能源發電主體和電力用戶的點對點電能交易優化決策模型；然后建立發電主體和電力用戶的點對點電能交易出清模型和電力用戶點對點綠證交易出清模型；在此基礎上，建立點對點電能和綠證交易聯合出清模型，并基于交替方向乘子法建立發電主體和電力用戶局部優化決策模型；最后提出基于交替方向乘子法的分布式求解方法。本專利技術的一種點對點電能和綠證聯合交易方法實現了電能和綠證的點對點交易，解決了點對點電能和綠證交易的聯合出清問題，同時提出的分布式求解算法實現了均衡解的高效求解并保護了參與主體的隱私信息。
[0005]為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案為：
[0006]一種點對點電能和綠證聯合交易方法，包括以下步驟：
[0007]步驟1：分別建立新能源發電主體、常規能源發電主體和電力用戶的點對點電能交易優化決策模型；
[0008]步驟2：分別建立發電主體和電力用戶的點對點電能交易出清模型和電力用戶點
對點綠證交易出清模型；
[0009]步驟3：建立點對點電能和綠證交易聯合出清模型，并基于交替方向乘子法建立發電主體和電力用戶局部優化決策模型；
[0010]步驟4：提出基于交替方向乘子法的點對點電能和綠證交易聯合出清分布式求解方法；
[0011]進一步地，上述步驟1中具體包括：
[0012]步驟(1
?
1)：根據式(1)和(2)建立新能源發電主體點對點電能交易優化決策模型：
[0013][0014][0015]式中，R
m
為新能源發電主體m的運行收益目標函數，由上網售電收益和點對點電能交易收益組成；為新能源發電主體集合；s為新能源出力場景索引，場景S為場景的數量，π
m,s
為場景s的概率；λ
F
為上網電價，為場景s下新能源主體m賣給電網公司的電量；P
mn,s
表示場景s下新能源發電主體m和電力用戶n點對點交易的電量,p
mn
是新能源發電主體m和電力用戶n之間的交易價格；為場景s下新能源發電主體m的實際發電功率；為新能源發電主體上網總功率；
[0016]步驟(1
?
2)：根據式(3)和(4)建立常規能源發電主體點對點電能交易優化決策模型：
[0017][0018][0019]式中，R
m
為常規能源發電主體m的運行收益目標函數，由上網售電收益、點對點電能交易收益和燃料成本組成；為常規能源發電主體集合；λ
F
為上網電價，為常規能源主體m賣給電網公司的電量；P
mn
表示常規能源發電主體m和電力用戶n點對點交易的電量,p
mn
是常規能源發電主體m和電力用戶n之間的交易價格；為常規能源發電主體m的最大發電功率；為常規能源發電主體上網總功率；
[0020]步驟(1
?
3)：根據式(5)和(6)建立電力用戶點對點電能交易優化決策模型：
[0021][0022][0023]式中，U
n
表示電力用戶n的目標函數，其中包括四項，第一項是用電效用，第二項是向電網公司購買電力的成本，第三項是向發電商購買電力的成本，最后一項是過網費；Ω
n
為電力用戶集合；ω
n
為效用系數，λ
g
是電網公司的零售電力價格，表示從電網公司購買的電力；ε為單位電氣距離的過網費，d
nm
為新能源發電主體m與電力用戶n的電氣距離；P
n
為電力用戶n的用電功率，P
nm
表示電力用戶n從發電主體m點對點購買的電量，p
mn
是發電主體m和電力用戶n之間的交易價格；為電力用戶n的基線負荷，為電力用戶n的最大需求功率；
[0024]進一步地，上述步驟2中具體包括：
[0025]步驟(2
?
1)：根據式(7)建立發電主體和電力用戶的點對點電能交易出清模型：
[0026][0027]式中，發電主體集合，包含新能源發電主體和常規能源發電主體；M和N分別表示參與點對點電能交易的發電主體和電力用戶的數量；目標函數表示最大化所有發電主體和電力用戶的總體效益；
[0028]步驟(2
?
2)：根據式(8)
?
(10)建立電力用戶點對點綠證交易出清模型：
[0029][0030][0031][0032]式中，表示電力用戶n的綠證交易收益，目標函數表示最大化所以電力用戶的綠證交易收益；N表示參與點對點綠證交易的電力用戶的數量，λ
REC
表示外部綠證市場的綠證價格；表示電力用戶n從新能源發電主體購買綠電獲得的綠證數量，τ表示綠證轉換系數，即單位電量對應的綠證數量；表示電力用戶n的新能源消納配額量，δ
n
表示新能
源消納配額系數；表示電力用戶n的和外部綠證市場交易的綠證數量；表示電力用戶n期望和電力用戶之間點對點交易的綠證數量，則表示電力用戶期望和電力用戶n之間點對點交易的綠證數量；φ
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種點對點電能和綠證聯合交易方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：分別建立新能源發電主體、常規能源發電主體和電力用戶的點對點電能交易優化決策模型；步驟2：分別建立發電主體和電力用戶的點對點電能交易出清模型和電力用戶間點對點綠證交易出清模型；步驟3：建立點對點電能和綠證交易聯合出清模型，并基于交替方向乘子法建立發電主體和電力用戶局部優化決策模型；步驟4：提出基于交替方向乘子法的點對點電能和綠證交易聯合出清分布式求解方法。2.根據權利要求1所述的一種點對點電能和綠證聯合交易方法，其特征在于：所述步驟1具體包括：步驟(1
?
1)：根據式(1)和(2)建立新能源發電主體點對點電能交易優化決策模型：1)：根據式(1)和(2)建立新能源發電主體點對點電能交易優化決策模型：式中，R
m
為新能源發電主體m的運行收益目標函數，由上網售電收益和點對點電能交易收益組成；為新能源發電主體集合；s為新能源出力場景索引，場景S為場景的數量，π
m,s
為場景s的概率；λ
F
為上網電價，為場景s下新能源主體m賣給電網公司的電量；P
mn,s
表示場景s下新能源發電主體m和電力用戶n點對點交易的電量,p
mn
是新能源發電主體m和電力用戶n之間的交易價格；為場景s下新能源發電主體m的實際發電功率；為新能源發電主體上網總功率；步驟(1
?
2)：根據式(3)和(4)建立常規能源發電主體點對點電能交易優化決策模型：2)：根據式(3)和(4)建立常規能源發電主體點對點電能交易優化決策模型：式中，R
m
為常規能源發電主體m的運行收益目標函數，由上網售電收益、點對點電能交易收益和燃料成本組成；為常規能源發電主體集合；λ
F
為上網電價，為常規能源主體m賣給電網公司的電量；P
mn
表示常規能源發電主體m和電力用戶n點對點交易的電量,p
mn
是常規能源發電主體m和電力用戶n之間的交易價格；為常規能源發電主體m的最大發電功率；為常規能源發電主體上網總功率；
步驟(1
?
3)：根據式(5)和(6)建立電力用戶點對點電能交易優化決策模型：3)：根據式(5)和(6)建立電力用戶點對點電能交易優化決策模型：式中，U
n
表示電力用戶n的目標函數，其中包括四項，第一項是用電效用，第二項是向電網公司購買電力的成本，第三項是向發電商購買電力的成本，最后一項是過網費；Ω
n
為電力用戶集合；ω
n
為效用系數，λ
g
是電網公司的零售電力價格，表示從電網公司購買的電力；ε為單位電氣距離的過網費，d
nm
為新能源發電主體m與電力用戶n的電氣距離；P
n
為電力用戶n的用電功率，P
nm
表示電力用戶n從發電主體m點對點購買的電量，p
mn
是發電主體m和電力用戶n之間的交易價格；為電力用戶n的基線負荷，為電力用戶n的最大需求功率。3.根據權利要求2所述的一種點對點電能和綠證聯合交易方法，其特征在于：所述步驟2具體包括：步驟(2
?
1)：根據式(7)建立發電主體和電力用戶的點對點電能交易出清模型：式中，發電主體集合，包含新能源發電主體和常規能源發電主體；M和N分別表示參與點對點電能交易的發電主體和電力用戶的數量；目標函數表示最大化所有發電主體和電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬騰飛，裴瑋，楊艷紅，肖浩，
申請(專利權)人：中國科學院電工研究所，
類型：發明
國別省市：