(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 202210860391.9 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 310020 浙江省杭州市江干区市民街 利有商务大厦A座 (72)发明人 徐谦　俞楚天　胡哲晟　孙轶恺　 张利军　王蕾　戴攀　徐威涛　 耿磊　杨凯　袁翔　范明霞　朱超　 (74)专利代理 机构 南京众联专利代理有限公司 32206 专利代理师 杜静静 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 21/62(2013.01) (54)发明名称 一种能源短缺环境下的分布式电能交易方 法 (57)摘要 本发明提供了一种能源短缺环境下的分布 式电能交易方法， 该方法包含提出了一种新的主 电网和分布式发电相结合的电力调度框架， 并在 该框架下， 设计了一种融合估计技术和挖掘方法 的离散时间算法。 本发明提出的优化算法和电力 调度框架 基于聚合博弈理论和古诺价格模型， 用 分布式的方式解决了电力短缺问题， 可以在电力 短缺的情况下， 增加电网的电力供应。 此外， 本文 提出的分布式算法不仅可以提供算法的隐私保 护和信息安全， 还可 以提高电网的可扩展性。 通 过仿真结果实例， 说明该算法在所提出的电力调 度框架内的数值示例中具有良好的性能和有效 性。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 115271412 A 2022.11.01 CN 115271412 A 1.一种能源短缺环境下的分布式电能交易方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 构建主电网和分布式发电机相结合的电力调度博 弈论模型； 步骤2： 用分布式优化思想将提出的博 弈论问题转换为优化问题； 步骤3： 设计离 散时间分布式算法， 得到分布式迭代公式， 并迭代求 解。 2.根据权利要求1所述的能源短缺环境下的分布式电能交易方法， 其特征在于， 所述步 骤1)中电力调度博 弈论模型 具体为， 简称模型(1)， 其中， Pi和Gi表示分布式发电机i的功率输出和运营商从主电网i节点获得的功率， 分别 符合作为模型(1)中第二和第三个约束的输出限制， 上标min和max表示相应变量的最小值 和最大值， Di表示运营商节点 i的负荷需求和 表示运算符索引集； 模型(1)中第一个约束为功率平衡极限， 每 个算子i的成本函数定义如下： 其中ai,bi,ci, αi, βi和γi是正参数， Ci(Pi,Gi)表示运营商i的电力成本； 为运营商i增 加的附加值描述 为： 其中r和l都是由主电网调整的正 参数。 3.根据权利要求1所述的能源短缺环境下的分布式电能交易方法， 其特征在于， 所述步 骤2)中转换 过程为： 步骤1)中电力调度博弈论模型(1)为博弈论问题， 将其转化为无约束优化问题以适应 分布式算法的框架， 首先， 定义模型(1)的局部目标函数Fi(Pi,Gi)、 伪梯度 拉格朗日 对偶函数及其局部可行集， 其次， 在特定假设条件下， 将原博弈问题转化为无约束优化问 题， 具体过程如下： ①给出模型转换 所需要定义： 模型(1)的局部目标函数 Fi(Pi,Gi)定义为： Fi(Pi,Gi)＝Ci(Pi,Gi)‑Ri(P1,…,PN).    (4) Pi和Gi是运营商i的决策变量， 其 他算子的决策变量 为自变量， 伪梯度 定义： 其中S＝[ P1,G1…,PN,GN]T. 拉格朗日对偶函数定义 为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115271412 A 2其中Si＝[Pi,Gi]T, λi表示算子i的拉格朗日乘子， di( λi)表示只与λi有关的函数， Ωi表 示局部可 行集， 其定义 为： ②模型转换 所需满足的假设条件： 伪梯度 由模型(1)中局部目标函数的梯度组成， 满足以下 单调条件， 其中σ >0是强单调参数， Ω表示受电力调度模型(1)中所有约束约束的可 行集； ③将原博弈论问题转换为无约束优化问题： 基于拉格朗日对偶理论， 步骤1中提出电力调度模型(1)与公式(9)具有相同的最优解： 若对所有 所有的拉格朗日乘子 λi具有相同的值， 则公式(9)转换为公式(10)： 其中λ＝[ λ1,…, λN]T， 共轭函数(目标函数) 表示如下： 基于对偶理论， 公式(1 1)转化为无约束优化问题： 其中θ表示关于公式(11)中一致性约束 的拉格朗日乘子， I和W分别表示单位矩阵和非 负双随机矩阵， 则电力调度博 弈论模型(1)转换为 一种无约束优化公式(12)。 4.根据权利要求1所述的能源短缺环境下的分布式电能交易方法， 其特征在于， 所述步 骤3)中的分布式算法具体为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115271412 A 3