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近年来相关研究已取得一定进展,促进了分布式发电市场化交易的发展。本文按照分布式发电市场参与者是否互相联合,分别采用合作博弈论模型和非合作博弈论模型进行讨论,并针对博弈论模型给出求解算法。
2.1基于博弈论原理的分布式电能调度模型
2.1.1基于合作博弈论分布式电能调度模型
在合作博弈中,具有相似目标函数的博弈者能够相互沟通,形成联盟。由于可再生能源供应间歇性和随机性等特点,使得这些电源仅依靠自身的调节能力于非合作博弈理论用户间零售电力市场电能交易模型,仿真结果验证了该非合作博弈模型的有效性。在研究产消者之间储能单元的非合作博弈时,文献[21]制定了一个MG间交易储能电能的非合作博弈论模型。文献[22]则考虑了包括电网公司,MG和电力用户在内的所有相关方之间的相互作用,并提出了一个两阶段Stackelberg博弈:第1阶段,电网公司和MG作为博弈的领导者将电价作为发电成本,电力损失和电力销售收入的函数,博弈解即为设定电价;第2阶段,消费者根据设定的价格调整他们的需求。通过该博弈模型,有效提升了分布式能源的利用效率。
2.2分布式电能调度博弈模型策略学习算法
针对不同的应用场景,所设计的博弈模型为微网内分布式电能优化调度问题提供了有效的求解框架 然而博弈模型中的参与者如何在博弈阶段的动态决策过程中收敛到均衡状态,是博弈设计中的第2方面问题:设计策略学习算法。本节介绍2种常用的策略学习算法。
2.2.1剔除劣势策略方法
在任何情况下,其他策略的收益都大于该策略,则该策略是劣势策略。纳什均衡即逐步剔除劣势策略后的最佳结果。文献[24]将微网内风,光,储,燃等分布式能源的规划问题定性为发电设备投资商之间的决策和均衡问题,建立DER的博弈规划模型,用剔除劣势策略方法寻找纳什均衡点,具体方法如下:
通过对各微电源的收益函数曲线拟合可以观察到收益是配置容量的连续凹函数。对于完全信息静态博弈,信息透明,不同投资商为得到最大收益,会不断根据其他投资商的策略调整自己配置容量,并根据收益的大小不断剔除收益较小的策略,不断迭代,最终得到纳什均衡,每位投资商选择收益最大所对应的配置容量。
2.2.2迭代搜索方法
文献[25]基于电力市场功率平衡约束,微电网联盟等供电商出力上⁄下限约束等约束条件作为迭代搜索法的单轮迭代结束条件。迭代过程是个动态过程,直到市场竞标博弈达到纳什均衡状态或最大迭代次数时结束迭代搜索过程。具体迭代过程如下:
在第1轮迭代中,各个投标者根据自身状态信息,向竞价系统提交初始化竞标信息,竞价系统在满足系统安全水平等约束前提下,依据相关优化算法得出首轮迭代结果,并把相关结果信息通过投标者之间的交互反馈到各投标者,各投标者根据反馈的信息对投标信息进行修改再投标,完成一轮迭代。
此时没有任何一个投标者愿意改变自己的投标电量,此时的解可看作博弈纳什均衡解。
3微网P2P电能交易系统信息流优化技术
P2P通信系统是由大量在动态环境中运行的异构和相互依存的组件组成的一个复杂的分布式通信系统 但是 微网内每个用户的系统规模只能观察和测量网络局部信息,通过分布式控制很难实现全局优化。若想获得各设备实时,可靠的数据信息,需要用户之间高效的信息交流策略支撑 迄今为止,将多个分布式通信集成在一起的一个主要方法是通过多智能体系统(multi-agentsystem,MAS)技术 其中每个参与者可以被建模为能够通过消息传递进行交互的自治代理。是一个由多个智能代理彼此交互?并对环境变化作出反应?以完成给定任务的软件系统。
考虑到每个智能体的系统规模只能观察和测量网络局部信息?微网内每个智能体间必须自主地进行本地决策,同时相互协调实现分布式管理,从而确保MG的灵活性和稳定性。文献【33】使用分布式P2P多代理框架来管理MG中的功率共享,提出基于图论模型,适用于电动汽车的Ziegler-Nichols算法,性能分析表明,信息交换提高了系统性能,在文献[34]的研究中使用循环技术模拟了代理人之间的交流,然而,循环技术的主要障碍是随着代理数量的增加,通信次数急剧增加,系统不可扩展。另外,文献【35】的研究人员使用MG控制的最小生成树算法实现基于代理的通信。在MST中,代理之间传播信息的通信路径是最小路径形成的函数。然而,MST算法的缺点是代理之间的通信只能在树形成之后才开始,而且,每增加一个代理人,都必须重建mst,这大大降低了系统效率。鉴于此,文献[32]提出了一个基于智能物理代理的新通信算法,与其他现有P2P结构(如循环技术和MST)相比,该算法具有通信步骤少,响应速度快,复杂度低等特点,较适用于微网P2P电能交易系统信息流优化。
4微网P2P电能交易系统货币流分析
4.1区块链在P2P电能交易系统应用可行性
分析
区块链是一种由多独立节点参与并共同维护的分布式账簿。在无需节点之间互相信任的分布式系统中,通过数据加密、时间戳、经济激励和分布式共识等手段,解决中心化机构存在的交易成本高、透明度低和潜在的交易数据被更改的风险等问题,为实现基于去中心化信用的分布式发电市场P2P协作与交易提供解决方案。
P2P电能交易相较于传统电力系统,缺少控制中心统一管理,表现为去中心化特征,通过区块链记录电能交易过程中的信息,可以保证交易过程高效透明,且交易数据高度安全[38]。区块链技术的特点与P2P电能交易技术的特点在一定程度上具有相似性 表从去中心化协同自治市场化和智能化等4个角度说明P2P电能交易技术与区块链技术对应关系,具体叙述如下。
表2 P2P电能交易技术与区块链技术对应关系
(1)区块链和P2P电能交易技术都体现了去中心化的思想。区块链系统中,所有节点对等,各节点共享所有存储的历史数据,但只有被赋予权限的节点才可以查看,这一特性可以解决P2P电能交易系统中各主体间电能交易既要公正透明,同时又要保护用户隐私的问题。
(2)区块链和P2P电能交易技术都体现了协同自治性。区块链系统由网络中的各对等节点共同维护,不存在中心化的管理机构;P2P电能交易系统内各主体之间高效协作,实现各主体自适应调度和生态化运行。
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导语随着售电侧改革的深化和电价市场化改革的推进,电网企业正加快开展代理购电工作。2021年10月,国家发展改革委正式印发《关于组织开展电网企业代理购电工作有关事项的通知》,明确要求电网企业常态化开展代理工商业用户用电规模预测工作,完善电网企业需求响应机制,保障电力供需平衡。(来源:微信
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北极星售电网获悉,新疆能监办日前发布了《新疆区域电力运营合同(协议)签订及备案实施办法(试行)》的通知,根据业务类别合同分为营销类、交易类、调度类、输(配)电服务类及其他类合同。合同相关方应在规定的时间内,按程序及时向能源监管机构进行合同备案。国网新疆电力有限公司及其所属各地州供
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2024年3月重庆电力交易简报
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