Considering the uncertainty of wind power generation(WPG)and the specific operation behaviors of trading microgrids,this paper presents a blockchain-enabled robust-game electricity transaction model in a multi-microgr...Considering the uncertainty of wind power generation(WPG)and the specific operation behaviors of trading microgrids,this paper presents a blockchain-enabled robust-game electricity transaction model in a multi-microgrid system(MMS)to obtain optimal bidding-dispatching strategies,and achieve a transparent and decentralized electricity transaction.Combining blockchain technology and a non-cooperative game model,the established MMS electricity transaction architecture provides a complete information game environment for all game microgrids and facilitates the transparent,efficient,orderly,spontaneous management of MMS electricity transactions without the intervention of a third trusted party.Based on the distributed transaction architecture,an MMS robust-game model is presented to achieve the optimal day-ahead bidding-dispatching(DA-BD)strategies,in which the individual microgrid two-stage adjustable robust-game bidding-dispatching(ARG-BD)model characterizes the WPG uncertainty by employing uncertain interval and adjustable robust parameters.The binary expansion method,duality theory,big M method,and column-and-constrain generation algorithm(C&CG)are employed to solve the individual microgrid two-stage ARG-BD model.An alternating robust-game procedure integrating the C&CG algorithm and non-cooperative game model is developed to solve the MMS robust-game model.Case studies demonstrate the transparent and decentralized transaction,economic mutual benefits,and solution robustness of the presented method.展开更多
空调负荷规模大且具备灵活的可控性,同时储能的充放电行为与其寿命紧密相关,针对配电网多主体如何实现在互动博弈中共赢的问题,提出了一种计及空调负荷和储能寿命衰减的配电网两阶段鲁棒博弈调控方法。首先考虑墙体与外部环境的热交换,...空调负荷规模大且具备灵活的可控性,同时储能的充放电行为与其寿命紧密相关,针对配电网多主体如何实现在互动博弈中共赢的问题,提出了一种计及空调负荷和储能寿命衰减的配电网两阶段鲁棒博弈调控方法。首先考虑墙体与外部环境的热交换,采用两参数热模型建立空调负荷热力学模型;其次,考虑放电深度、电池循环次数和温度对电池寿命的影响,建立储能寿命衰减模型;然后,基于配电网运行模型、空调负荷聚合商模型和储能寿命衰减模型,构建各主体收益最大的双层互动博弈模型;接着采用(Karush-KuhnTucker,KKT)条件将其转化为单层混合整数二阶锥问题,针对分布式光伏出力的不确定性,建立钻石型切割凸包不确定集合,并采用列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法对两阶段鲁棒博弈问题进行求解;最后,在52节点的实际算例上进行仿真分析,验证了所提的计及空调负荷和储能寿命衰减的配电网两阶段鲁棒博弈调控方法的有效性。展开更多
随着电动汽车和分布式电源接入电网的比例不断提升,虚拟电厂(virtual power plant,VPP)为有效解决电动汽车、分布式电源并网提供了新思路。针对VPP独立运行时面临的运行成本高、电价和源荷不确定性大等挑战,文中提出了一种基于纳什三阶...随着电动汽车和分布式电源接入电网的比例不断提升,虚拟电厂(virtual power plant,VPP)为有效解决电动汽车、分布式电源并网提供了新思路。针对VPP独立运行时面临的运行成本高、电价和源荷不确定性大等挑战,文中提出了一种基于纳什三阶段鲁棒优化的多VPP协同运行的优化方法。为协调VPP运营商与电动汽车用户的经济利益冲突,采用主从博弈理论刻画VPP运营商和电动汽车上下层之间的互动关系,上层VPP运营商充分考虑到电力市场购售电价以及源荷功率波动带来的不确定性影响,由三阶段鲁棒优化模型构造上层主体,三阶段鲁棒优化模型较以往的传统模型不同,文中采用了min-maxmin-maxmin的构造刻画模型内部关系;构建了基于纳什谈判理论的多VPP协同优化模型,为解决复杂非凸非线性优化的求解问题,将模型等效转化为多VPP合作成本最小化和电能谈判支付两个子问题;考虑到各VPP间信息隐私安全,采用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对上述两个子问题进行分布式求解。算例验证表明,所提方法不仅在多重不确定性影响的情况下为参与合作的各VPP提供了可行且鲁棒性强的调度方案,而且为各VPP制定了合理的能源交互策略和利益分配方案,参与合作的各VPP均实现了经济效益的提升。展开更多
针对多虚拟电厂(virtual power plant,VPP)协同运行中的源荷不确定性与隐私保护难题,提出一种融合点对点(peer to peer,P2P)电能共享与分布式优化的创新框架。首先,建立含云储能租赁系统的电热型VPP模型,设计多VPP点对点电能互济框架;其...针对多虚拟电厂(virtual power plant,VPP)协同运行中的源荷不确定性与隐私保护难题,提出一种融合点对点(peer to peer,P2P)电能共享与分布式优化的创新框架。首先,建立含云储能租赁系统的电热型VPP模型,设计多VPP点对点电能互济框架;其次,为克服传统不确定性优化方法的计算复杂度高与保守性强缺陷,构建计及最恶劣源荷场景概率的四层三阶段随机鲁棒优化模型,同步处理源荷出力及场景概率分布双重不确定性,并提出支持并行计算的改进型列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法提升求解效率;最后,基于纳什谈判理论建立多VPP利益分配模型,将其建模为合作成本最小化与个体收益最大化子问题,采用融合改进C&CG的交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)分布式算法实现隐私保护下的高效求解。算例表明,所提模型使不确定环境下系统经济性显著提升,该分布式求解方法能同时保证系统隐私性与求解效率,实现各虚拟电厂收益的公平分配。展开更多
【目的】基于虚拟电厂(virtual power plant,VPP)技术聚合区域电网内部分布式资源,能以低边际成本有效提高系统灵活性。然而,信息安全等因素导致的数据壁垒,以及分布式协调计算效率和调控资源的不确定性等问题给虚拟电厂辅助服务决策带...【目的】基于虚拟电厂(virtual power plant,VPP)技术聚合区域电网内部分布式资源,能以低边际成本有效提高系统灵活性。然而,信息安全等因素导致的数据壁垒,以及分布式协调计算效率和调控资源的不确定性等问题给虚拟电厂辅助服务决策带来困难。据此,分析VPP整体对外特性,包括关口功率、备用能力及运行成本,提出了一种VPP鲁棒调度特性可信量化方法,并构建多VPP博弈的协同调度模型。【方法】首先,考虑分布式电源和需求响应不确定因素影响,解析网络约束下的源荷备用潜力,从而建立VPP数学模型;其次,结合鲁棒优化和多参数规划理论,实现VPP关口功率调节空间、弹性备用能力和最优成本鲁棒可行域可信量化,建立VPP内部资源调控策略与对外交易结果的仿射关系,完成VPP等值聚合;进一步,构建了多VPP与主网有效互动的合作博弈模型;最后,通过3个测试算例验证了本文模型和方法的有效性。【结果】所量化的封装模型参与调度具有更高的计算效率,且保护了VPP内部信息隐私性。通过设计并行程序,封装模型量化过程计算效率得到了进一步提升。【结论】所提方法能有效支撑多重VPP主体协同大电网进行能量和辅助服务的交易,加强主网安全防御体系建设。展开更多
文摘Considering the uncertainty of wind power generation(WPG)and the specific operation behaviors of trading microgrids,this paper presents a blockchain-enabled robust-game electricity transaction model in a multi-microgrid system(MMS)to obtain optimal bidding-dispatching strategies,and achieve a transparent and decentralized electricity transaction.Combining blockchain technology and a non-cooperative game model,the established MMS electricity transaction architecture provides a complete information game environment for all game microgrids and facilitates the transparent,efficient,orderly,spontaneous management of MMS electricity transactions without the intervention of a third trusted party.Based on the distributed transaction architecture,an MMS robust-game model is presented to achieve the optimal day-ahead bidding-dispatching(DA-BD)strategies,in which the individual microgrid two-stage adjustable robust-game bidding-dispatching(ARG-BD)model characterizes the WPG uncertainty by employing uncertain interval and adjustable robust parameters.The binary expansion method,duality theory,big M method,and column-and-constrain generation algorithm(C&CG)are employed to solve the individual microgrid two-stage ARG-BD model.An alternating robust-game procedure integrating the C&CG algorithm and non-cooperative game model is developed to solve the MMS robust-game model.Case studies demonstrate the transparent and decentralized transaction,economic mutual benefits,and solution robustness of the presented method.
文摘空调负荷规模大且具备灵活的可控性,同时储能的充放电行为与其寿命紧密相关,针对配电网多主体如何实现在互动博弈中共赢的问题,提出了一种计及空调负荷和储能寿命衰减的配电网两阶段鲁棒博弈调控方法。首先考虑墙体与外部环境的热交换,采用两参数热模型建立空调负荷热力学模型;其次,考虑放电深度、电池循环次数和温度对电池寿命的影响,建立储能寿命衰减模型;然后,基于配电网运行模型、空调负荷聚合商模型和储能寿命衰减模型,构建各主体收益最大的双层互动博弈模型;接着采用(Karush-KuhnTucker,KKT)条件将其转化为单层混合整数二阶锥问题,针对分布式光伏出力的不确定性,建立钻石型切割凸包不确定集合,并采用列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法对两阶段鲁棒博弈问题进行求解;最后,在52节点的实际算例上进行仿真分析,验证了所提的计及空调负荷和储能寿命衰减的配电网两阶段鲁棒博弈调控方法的有效性。
文摘随着电动汽车和分布式电源接入电网的比例不断提升,虚拟电厂(virtual power plant,VPP)为有效解决电动汽车、分布式电源并网提供了新思路。针对VPP独立运行时面临的运行成本高、电价和源荷不确定性大等挑战,文中提出了一种基于纳什三阶段鲁棒优化的多VPP协同运行的优化方法。为协调VPP运营商与电动汽车用户的经济利益冲突,采用主从博弈理论刻画VPP运营商和电动汽车上下层之间的互动关系,上层VPP运营商充分考虑到电力市场购售电价以及源荷功率波动带来的不确定性影响,由三阶段鲁棒优化模型构造上层主体,三阶段鲁棒优化模型较以往的传统模型不同,文中采用了min-maxmin-maxmin的构造刻画模型内部关系;构建了基于纳什谈判理论的多VPP协同优化模型,为解决复杂非凸非线性优化的求解问题,将模型等效转化为多VPP合作成本最小化和电能谈判支付两个子问题;考虑到各VPP间信息隐私安全,采用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对上述两个子问题进行分布式求解。算例验证表明,所提方法不仅在多重不确定性影响的情况下为参与合作的各VPP提供了可行且鲁棒性强的调度方案,而且为各VPP制定了合理的能源交互策略和利益分配方案,参与合作的各VPP均实现了经济效益的提升。
文摘针对多虚拟电厂(virtual power plant,VPP)协同运行中的源荷不确定性与隐私保护难题,提出一种融合点对点(peer to peer,P2P)电能共享与分布式优化的创新框架。首先,建立含云储能租赁系统的电热型VPP模型,设计多VPP点对点电能互济框架;其次,为克服传统不确定性优化方法的计算复杂度高与保守性强缺陷,构建计及最恶劣源荷场景概率的四层三阶段随机鲁棒优化模型,同步处理源荷出力及场景概率分布双重不确定性,并提出支持并行计算的改进型列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法提升求解效率;最后,基于纳什谈判理论建立多VPP利益分配模型,将其建模为合作成本最小化与个体收益最大化子问题,采用融合改进C&CG的交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)分布式算法实现隐私保护下的高效求解。算例表明,所提模型使不确定环境下系统经济性显著提升,该分布式求解方法能同时保证系统隐私性与求解效率,实现各虚拟电厂收益的公平分配。
文摘【目的】基于虚拟电厂(virtual power plant,VPP)技术聚合区域电网内部分布式资源,能以低边际成本有效提高系统灵活性。然而,信息安全等因素导致的数据壁垒,以及分布式协调计算效率和调控资源的不确定性等问题给虚拟电厂辅助服务决策带来困难。据此,分析VPP整体对外特性,包括关口功率、备用能力及运行成本,提出了一种VPP鲁棒调度特性可信量化方法,并构建多VPP博弈的协同调度模型。【方法】首先,考虑分布式电源和需求响应不确定因素影响,解析网络约束下的源荷备用潜力,从而建立VPP数学模型;其次,结合鲁棒优化和多参数规划理论,实现VPP关口功率调节空间、弹性备用能力和最优成本鲁棒可行域可信量化,建立VPP内部资源调控策略与对外交易结果的仿射关系,完成VPP等值聚合;进一步,构建了多VPP与主网有效互动的合作博弈模型;最后,通过3个测试算例验证了本文模型和方法的有效性。【结果】所量化的封装模型参与调度具有更高的计算效率,且保护了VPP内部信息隐私性。通过设计并行程序,封装模型量化过程计算效率得到了进一步提升。【结论】所提方法能有效支撑多重VPP主体协同大电网进行能量和辅助服务的交易,加强主网安全防御体系建设。
