地区型电热能源市场迭代博弈交易优化

赵婉婷; 江岳文; 陈传彬

doi:10.7500/AEPS20210601005

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地区型电热能源市场迭代博弈交易优化

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 地区型电热能源市场迭代博弈交易优化
- Iterative Game Transaction Optimization of Regional Electric and Thermal Energy Market
- 电力系统自动化 2022年46卷第6期页码：30-38
- 作者机构：
  
  1.福州大学电气工程与自动化学院,福建省福州市 350108
  2.智能配电网装备福建省高校工程研究中心,福建省福州市 350108
  3.福州大学综合能源规划与优化运行研究中心,福建省福州市 350108
  4.福建电力交易中心有限公司,福建省福州市 350003
- 作者简介：
  
  赵婉婷(1997—)，女，硕士研究生，主要研究方向：电力系统优化运行与电力市场。E-mail：435119986@qq.com
  江岳文(1977—)，女，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统优化运行与电力市场、风电并网运行技术。E-mail：jiangyuewen2008@163.com
  陈传彬(1980—)，男，博士研究生，高级工程师，主要研究方向：电力市场、电力交易系统。E-mail：4421619@qq.com
- 基金信息：
- DOI：10.7500/AEPS20210601005
  中图分类号：
- 收稿：2021-06-01，
  
  修回：2021-11-08，
  
  网络出版：2021-12-27，
  
  纸质出版：2022-03-25
- 稿件说明：
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赵婉婷,江岳文,陈传彬.地区型电热能源市场迭代博弈交易优化[J].电力系统自动化,2022,46(6):30-38.

ZHAO Wanting,JIANG Yuewen,CHEN Chuanbin.Iterative Game Transaction Optimization of Regional Electric and Thermal Energy Market[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(6):30-38.
赵婉婷,江岳文,陈传彬.地区型电热能源市场迭代博弈交易优化[J].电力系统自动化,2022,46(6):30-38. DOI： 10.7500/AEPS20210601005.

ZHAO Wanting,JIANG Yuewen,CHEN Chuanbin.Iterative Game Transaction Optimization of Regional Electric and Thermal Energy Market[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(6):30-38. DOI： 10.7500/AEPS20210601005.

摘要

能源互联地区分布市场允许小型分散化市场成员灵活自由交易，需要制定有效的市场机制和充分考虑市场主体意愿的交易策略来优化地区型多能源市场交易。首先，建立地区型电热能源市场交易框架；其次，通过分析参与者交易意愿，提出含信息中心的纳什均衡迭代博弈机制，参与者以自身效用最大化为目标制定交易策略提交市场，市场运营商以社会福利最大化出清，迭代博弈协调市场电热能源供需关系。针对地区型商业电热泵站与商业储电站购、售能源交易策略的复杂性，引入报量控制系数优化储能站的投标策略。算例结果表明，迭代博弈机制可实现市场均衡，提高参与者的收益，最大化社会福利；商业储能站参与交易可提高地区型能源市场对分布式可再生能源的利用率，实现电、热2种能源优化交易，具有较好的灵活性与经济性。

Abstract

Regional distributed market with energy interconnection allows the members of the small decentralized market to trade flexibly and freely. Therefore

it is necessary to formulate effective market mechanism and transaction strategy with full consideration of the willingness of market players to optimize regional multi-energy market transaction. Firstly

the framework of regional electric and thermal energy market is established. Secondly

by analyzing transaction willingness of participants

an iterative game mechanism of Nash equilibrium with information center is proposed

in which the participants develop transaction strategies to maximize their utility and submit them to the market

and then clear the market operators to maximize the social welfare. The iterative game coordinates the supply and demand relationship of market electric and thermal energy. In view of the complexity in purchasing and selling energy transaction strategy of regional commercial thermal storage station and commercial electricity storage stations

the bidding strategy of energy storage stations is optimized by introducing the bidding quantity control coefficient. Results of calculation example show that the iterative game mechanism can achieve market equilibrium

improve participants’ income and maximize the social welfare. Participation of commercial energy storage stations in the transaction can increase the utilization rate of distributed renewable energy in the regional energy market and realize the optimized transaction of electric and thermal energy

which has good flexibility and economy.

关键词

Keywords

references

杨方，白翠粉，张义斌 . 能源互联网的价值与实现架构研究［J］. 中国电机工程学报， 2015 ， 35 （ 14 ）： 3495 - 3502 .

YANG Fang ， BAI Cuifen ， ZHANG Yibin . Research on the value and implementation framework of Energy Internet ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2015 ， 35 （ 14 ）： 3495 - 3502 .

刘凡，别朝红，刘诗雨，等 . 能源互联网市场体系设计、交易机制和关键问题［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 13 ）： 108 - 117 .

LIU Fan ， BIE Zhaohong ， LIU Shiyu ， et al . Framework design， transaction mechanism and key issues of Energy Internet ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 13 ）： 108 - 117 .

NGUYEN D T ， LE L B . Optimal bidding strategy for microgrids considering renewable energy and building thermal dynamics ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2014 ， 5 （ 4 ）： 1608 - 1620 .

LEZAMA F ， FAIA R ， SOARES J ， et al . Learning bidding strategies in local electricity markets using ant colony optimization ［C］// 2020 IEEE Congress on Evolutionary Computation （CEC）， July 19-24 ， 2020 ， Glasgow， UK ： 1 - 8 .

ZHANG C ， WANG Q ， WANG J ， et al . Trading strategies for distribution company with stochastic distributed energy resources ［J］. Applied Energy ， 2016 ， 177 ： 625 - 635 .

SAFDARIAN A ， FOTUHI-FIRUZABAD M ， LEHTONEN M ， et al . Optimal electricity procurement in smart grids with autonomous distributed energy resources ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2015 ， 6 （ 6 ）： 2975 - 2984 .

XIAO Y ， WANG X ， PINSON P ， et al . A local energy market for electricity and hydrogen ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2017 ， 33 （ 4 ）： 3898 - 3908 .

武梦景，万灿，宋永华，等 . 含多能微网群的区域电热综合能源系统分层自治优化调度［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 12 ）： 20 - 29 .

WU Mengjing ， WAN Can ， SONG Yonghua ， et al . Hierarchical autonomous optimal dispatching of district integrated heating and power system with multi-energy microgrids ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 12 ）： 20 - 29 .

张大海，贠韫韵，王小君，等 . 考虑广义储能及光热电站的电热气互联综合能源系统经济调度［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 19 ）： 33 - 42 .

ZHANG Dahai ， YUN Yunyun ， WANG Xiaojun ， et al . Economic dispatch of integrated electricity-heat-gas energy system considering generalized energy storage and concentrating solar power plant ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 19 ）： 33 - 42 .

孙鹏，滕云，冷欧阳，等 . 考虑供热系统多重热惯性的电热联合系统协调优化［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 19 ）： 6059 - 6071 .

SUN Peng ， TENG Yun ， LENG Ouyang ， et al . Coordinated optimization of combined heat and power systems considering multiple thermal inertia of heating system ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 19 ）： 6059 - 6071 .

刁涵彬，李培强，王继飞，等 . 考虑电/热储能互补协调的综合能源系统优化调度［J］. 电工技术学报， 2020 ， 35 （ 21 ）： 4532 - 4543 .

DIAO Hanbin ， LI Peiqiang ， WANG Jifei ， et al . Optimal dispatch of integrated energy system considering complementary coordination of electric/thermal energy storage ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2020 ， 35 （ 21 ）： 4532 - 4543 .

张雨曼，刘学智，严正，等 . 光伏-储能-热电联产综合能源系统分解协调优化运行研究［J］. 电工技术学报， 2020 ， 35 （ 11 ）： 2372 - 2386 .

ZHANG Yuman ， LIU Xuezhi ， YAN Zheng ， et al . Decomposition-coordination based optimization for PV-BESS-CHP integrated energy systems ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2020 ， 35 （ 11 ）： 2372 - 2386 .

XU T ， ZHANG N . Coordinated operation of concentrated solar power and wind resources for the provision of energy and reserve services ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2016 ， 32 （ 2 ）： 1260 - 1271 .

LI Z ， WU W ， SHAHIDEHPOUR M ， et al . Combined heat and power dispatch considering pipeline energy storage of district heating network ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy ， 2015 ， 7 （ 1 ）： 12 - 22 .

邓莉荣，孙宏斌，陈润泽，等 . 面向能源互联网的热电联供系统节点能价研究［J］. 电网技术， 2016 ， 40 （ 11 ）： 3375 - 3382 .

DENG Lirong ， SUN Hongbin ， CHEN Runze ， et al . Research on nodal energy price of combined heat and power system for Energy Internet ［J］. Power System Technology ， 2016 ， 40 （ 11 ）： 3375 - 3382 .

陈柏沅，王程，吴陈硕，等 . 基于联合出清机制的电-热综合能源市场均衡分析［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 8 ）： 2848 - 2858 .

CHEN Baiyuan ， WANG Cheng ， WU Chenshuo ， et al . Holistic clearing scheme based market equilibrium analysis of the electricity-heat integrated energy system ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 8 ）： 2848 - 2858 .

王丹，黄德裕，胡庆娥，等 . 基于电-热联合市场出清的综合需求响应建模及策略［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 12 ）： 13 - 21 .

WANG Dan ， HUANG Deyu ， HU Qing’e ， et al . Modeling and strategy of integrated demand response based on joint electricity-heat clearing market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 12 ）： 13 - 21 .

杨奇，王丹，何伟，等 . 基于社会清洁福利最大化的电热联合双边竞价市场出清优化策略研究［J］. 电力系统保护与控制， 2021 ， 49 （ 14 ）： 112 - 122 .

YANG Qi ， WANG Dan ， HE Wei ， et al . Research on clearing optimization of electricity-heat coordinated double auction market based on social clean welfare maximization ［J］. Power System Protection and Control ， 2021 ， 49 （ 14 ）： 112 - 122 .

CHEN X ， MCELROY M B ， KANG C . Integrated energy systems for higher wind penetration in China： formulation， implementation， and impacts ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2017 ， 33 （ 2 ）： 1309 - 1319 .

NIELSEN M G ， MORALES J M ， ZUGNO M ， et al . Economic valuation of heat pumps and electric boilers in the Danish energy system ［J］. Applied Energy ， 2016 ， 167 ： 189 - 200 .

CHEN Y ， WEI W ， LIU F ， et al . Energy trading and market equilibrium in integrated heat-power distribution systems ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2018 ， 10 （ 4 ）： 4080 - 4094 .

肖云鹏，王锡凡，王秀丽，等 . 多能源市场耦合交易研究综述及展望［J］. 全球能源互联网， 2020 ， 3 （ 5 ）： 487 - 496 .

XIAO Yunpeng ， WANG Xifan ， WANG Xiuli ， et al . Review and prospects of coupled transactions in multi-carrier energy system ［J］. Journal of Global Energy Interconnection ， 2020 ， 3 （ 5 ）： 487 - 496 .

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