(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 202211152829.4 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 三峡大学 地址 443002 湖北省宜昌市西陵区大 学路8 号 (72)发明人 王灿　张雪菲　田福银　王帆　 甘友春　张羽　贺旭辉　 (74)专利代理 机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 专利代理师 吴思高 (51)Int.Cl. G06Q 30/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 基于双层主从博弈的综合能源系统多主体 低碳经济运行方法 (57)摘要 基于双层主从博弈的综合能源系统多主体 低碳经济运行方法， 包括以下步骤： 构建考虑 阶 梯型碳交易的综合能源系统交易机制； 构建由能 源系统运营商ESO配置储能的综合能源系统基本 结构； 基于主从博弈理论， 建立发电商 ‑能源系统 运营商‑（能源生产商、 负荷聚合商） 的双层主从 博弈模型。 本发 明所提方法能够 充分发挥各主体 的主动决策能力， 促进各主体利益均衡， 实现综 合能源系统的低碳、 经济运行。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115526684 A 2022.12.27 CN 115526684 A 1.基于双层主从博弈的综合 能源系统多主体低碳经济运行方法， 其特征在于包括以下 步骤： 步骤1： 构建考虑阶梯型碳交易的综合能源系统 交易机制； 步骤2： 构建由能源系统运营商ESO配置储能的综合能源系统基本结构； 步骤3： 基于主从博弈理论， 建立基于发电商、 能源系统运营商、 能源生产商、 负荷聚合 商的双层主从博 弈模型。 2.根据权利要求1所述基于双层主从博弈的综合能源系统多主体低碳经济运行方法， 其特征在于： 所述步骤1中， 综合能源系统IES中的碳排放主要来自上级购电和能源生产商 EP中的供能设备， 根据EP的产能量以及能源系统运营商ESO的购电量， 构建EP和ESO的阶梯 型碳交易模型。 3.根据权利要求1所述基于双层主从博弈的综合能源系统多主体低碳经济运行方法， 其特征在于： 所述步骤2 中， 将综合能源系统IES划分为能源系统运营商ESO、 能源生产商EP 以及负荷聚合商LA， 其外 部与发电商P P进行电能交 互； 配置储能的能源系统运营商ESO模型为: 其中， fESO为ESO的目标函数； CESO,s、 CESO,b、 分别为ESO售能收益、 购能费用、 碳交易 成 本； Csell为PP售电收益； CESO,om为储能的运行维护 成本； 分别为ESO制定的购、 售 能 价格； 分别为储电、 储 热装置的充电、 充 热功率； kESO为储能的运行维护成本系数； t表示时刻； 储能的配置使能源系统运营商ESO能够通过调节储电、 储热装置的充、 放能功率来协调 电热供需平衡， 即： 其中， i∈(e,h,c)分别为电、 热、 冷能； 为EP的输出功率； 为ESO向上级购电量； 为储电装置的充能功率， 为储电装置的放能功率， 为储热装置的充能功率， 为储热装置的放能功率； 为用户需求响应后的电负荷功率， 为用户需求响应后的热负荷功率， 为用户需求 响应后的冷负荷功率。 4.根据权利要求1所述基于双层主从博弈的综合能源系统多主体低碳经济运行方法， 其特征在于： 所述步骤3中， 在双层 主从博弈模 型中， 能源系统运营商ESO处于联系发电商PP 与能源生产商EP、 负荷聚合商LA的中间位置， 能够协调系统供需平衡； 在上层博弈中， 能源系 统运营商ESO作为发电商PP的跟随者， 构成一主一从博弈； 在下 层博弈中， 能源系统运营商ESO作为能源生产商EP、 负荷聚合商LA的领导者， 构成一主多从权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115526684 A 2博弈。 5.根据权利要求1所述基于双层主从博弈的综合能源系统多主体低碳经济运行方法， 其特征在于： 所述 步骤3中， 双 层主从博 弈模型表示 为： 该双层主从博弈模型包含了主从博弈的基本要素： 博弈参与者、 决策变量， 效用函数； 其中， 博弈参与者为发电商PP、 能源系统运营商ESO、 能源生产商EP以及负荷聚合商LA； 决策 变量为PP售电价格SPP， ESO购电量以及购售能价格SESO， EP售能量SEP， LA实际负荷SLA； 博弈的 效用函数为各主体目标函数， 即fPP， fESO， {fEP,fLA}； 各主体目标函数如下： (1)发电商P P收益模型： 发电商PP通过制定售电价格引导能源系 统运营商ESO灵活购电， 在提升自身效益的同 时降低能源系统运营商ESO补偿资源不 足的成本， 发电商PP以收益最大为目标， 其目标函数 为： fPP＝Csell‑CPP 其中， Csell、 CPP分别为发电商PP售电收益、 运行成本； ρs为发电商PP售电价； am为机组发 电函数的二次项系数， bm机组发电函数的一次项系数、 cm为机组发电函数的常数项系数； (2)能源系统运营商ESO收益模型： 引入储能后能源系统运营商ESO收益模型为： (3)能源生产商EP收益模型： 能源生产商EP根据ES O制定的购能价格调整机组出力， 实现自身效益的最大化， 其目标 函数为： 其中， CEP为EP机组的运行成本； 为EP的碳交易成本； 分别为燃气轮机GT、 燃 气锅炉GB的输出功率； ae为GT运行成本函 数的二次项系数， be为GT运行成本函 数的一次项系 数， ce为GT运行成本函数的常数项系数， ah为GB运行成本函数的二次项系数， bh为GB运行成 本函数的一次项系数， ch为GB运行成本函数的常数项系数； (4)负荷聚合商LA收益模型： 考虑负荷聚合商LA用能效用和用能成本， 负荷聚合商LA以效用最大为目标， 其目标函权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115526684 A 3