(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210858715.5 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 国网湖北省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 430077 湖北省武汉市洪山区徐 东大 街227号 申请人 国家电网有限公司 　华中科技大 学 (72)发明人 胡伟　裴林　沈煜　李远征　杨帆　 张虎　杨志淳　连义成　闵怀东　 赵勇　 (74)专利代理 机构 武汉楚天专利事务所 421 13 专利代理师 孔敏 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 40/04(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 面向平滑消纳的配电网多主体合作运营方 法及装置 (57)摘要 本发明提供一种面向平滑消纳的配电网多 主体合作运营方法及装置， 该方法包括： 将配电 网等级下各个市场主体以合作运营模式达成联 盟； 依据市场主体特性建立以联盟总收益最大化 为目标的电量交易决策模型； 求解所述电量交易 决策模型， 得到联盟的总收益； 根据多主体合作 激励分配机制， 分配所述联盟的总收益。 本发明 能够促进分布式新能源的平滑消纳， 改善配电网 的运营， 所提出的分配机制能提高参与合作的每 个市场主体的收益， 激发其 参与合作的积极性。 权利要求书4页 说明书11页 附图3页 CN 115310781 A 2022.11.08 CN 115310781 A 1.一种面向平 滑消纳的配电网多 主体合作运营 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将配电网等级下 各个市场主体以合作运营模式达成联盟； 依据市场主体特性建立以联盟总收益 最大化为目标的电量交易决策模型； 求解所述电量交易决策模型， 得到联盟的总收益； 根据多主体合作激励分配机制， 分配所述联盟的总收益。 2.根据权利要求1所述的面向平滑消纳的配电网多主体合作运营方法， 其特征在于， 所 述联盟包 含新能源发电商、 储能运营商和可控负荷； 所述 合作运营模式具体为： 新能源发电商所发电量首先供给可控负荷， 若有多余电量则供给储能运营商， 直到新 能源发电量全部消纳或储能充满， 若还有 多余电量， 则以固定的分时电价上网； 可控负荷在允许范围内调 整自身用电量以最大化联盟总收益， 可控负荷所需电量优先 自新能源发电商处获取， 若新能源发电商不能满足负荷的需求， 则以联盟某 时段内的总收 益最大化为原则从储能运营商或配电网获取电量， 以及决定储能运营商 各时段的充放电计 划。 3.根据权利要求1所述的面向平滑消纳的配电网多主体合作运营方法， 其特征在于， 所 述联盟的总收益是各主体收益之和， 其中总收益πT为光伏发电上网收益、 光伏发电补贴收 益和负荷用电效用之和减去负荷与储能向电网的购电成本， 通过 下述公式表示： 其中， λG为新能源上网价格， PRE,G(t)为新能源发电商在时段t的上网电量， λRE为新能源 发电补贴价格， PRE(t)为新能源发电商在时段t的预测发电量， U为负荷用电产生的效用， Pd (t)为负荷在时段t的用电量， λ(t)为时段t的配电网售电价格， PG,U(t)为负荷在时段t的向 配电网购买的电量， Pc,G(t)为储能运营商在时段t的从配电网处获取的电量， T为时段总数。 4.根据权利要求3所述的面向平滑消纳的配电网多主体合作运营方法， 其特征在于， 所 述负荷用电产生的效用U的计算公式为： 其中， p是负荷用电量， β 为负荷边际用电效用函数与纵轴的交点值， θ为负荷边际用电 效用函数与横轴的交点 值且有β ＞0， θ ＞0； 负荷在时段t的用电量Pd(t)， 储能装置在时段t的充电量Pc(t)的计算公式分别为： Pd(t)＝PG,U(t)+PRE,U(t)+Pdc(t)            (3) Pc(t)＝Pc,G(t)+Pc,RE(t)               (4) 其中， PRE,U(t)为负荷从新能源发电商处获取的电量， Pdc(t)为储能运营商在时段t的放 电量， Pc,RE(t)为储能运营商在时段t的从新能源发电商处获取的电量。 5.根据权利要求1所述的面向平滑消纳的配电网多主体合作运营方法， 其特征在于， 所 述电量交易决策模型为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115310781 A 2max πT                     (5) s.t. 0≤PRE,G(t)≤PRE(t)                (7) 0≤PRE,U(t)≤PRE(t)                (8) 0≤Pc,RE(t)≤PRE(t)                 (9) Pc,G(t)≥0                   (10) Pdc(t)≥0                   (11) PG,U(t)≥0                   (12) PRE(t)＝PRE,G(t)+PRE,U(t)+Pc,RE(t)           (13) E(t+1)＝E(t)+ ηcPc(t)‑Pdc(t)/ ηdc          (15) SOC(t)＝E(t)/ Erate               (16) SOCm≤SOC(t)≤SOCM,t＝1,2,. ..,T          (17) 其中， 分别为负荷在时段t的预测用电需求上、 下限， Pc(t)为储能装置 在时段t的充电量， ηc、 ηdc分别为储能装置的充放电效率， E(t)为储能装置在时段t开始时的 电量， Erate为储能装置的额定容量， SOC(t)为储能装置在时段t开始时的荷电状态， SOCM、 SOCm分别为储能装置的荷电状态上、 下限， 此优化模型的决策变量为PG,U(t)、 PRE,U(t)、 PRE,G (t)、 Pc,RE(t)、 Pc,G(t)和Pdc(t)。 6.根据权利要求5所述的面向平滑消纳的配电网多主体合作运营方法， 其特征在于， 所 述电量交易决策模型目标函数为凸函数， 约束条件均为线性等式或不等式约束， 所构成的 优化问题为凸优化问题， 存在唯一的最优解， 通过商用优化 求解器求解。 7.根据权利要求1所述的面向平滑消纳的配电网多主体合作运营方法， 其特征在于， 分 配所述联盟的总收益时采用基于Shapley值法的分配机制进 行总收益分配， 用(N,V)表 示所 达成的合作运营模式， N＝{1,2,...,n}， 表示n个参与者的集合， S＝{1,2,...,s}是N的任意 子集， 表示一个联盟， V(S)表示联盟S的效益， 集合N中所有成员的合作可以使用Shapley值 法进行收益分配， 各成员所应分配的收益， 即Shapley值Vi的计算公式为： 其中S为N中任意不包含成员i的子集， s表示联盟S中的成员个数， W(s)表示联盟S出现 的概率， 其计算公式为： 8.一种面向平 滑消纳的配电网多 主体合作运营装置， 其特 征在于， 包括： 联盟建立模块， 用于将配电网等级下 各个市场主体以合作运营模式达成联盟； 电量交易决策模型建立模块， 用于依据市场主体特性建立以联盟总收益最大化为目标 的电量交易决策模型； 电量交易决策模型求 解模块， 用于求 解所述电量交易决策模型， 得到联盟的总收益； 总收益分配模块， 用于根据多 主体合作激励分配机制， 分配所述联盟的总收益。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115310781 A 3