1.本发明涉及微电网的光伏市场交易与消纳领域，具体而言，涉及一种电能消纳方法及装置。
背景技术：2.分布式微电网主流仍然采用“自发自用，余电上网”的传统交易模式，不仅远滞后于电力市场化改革进程，而且无法考虑电网和光伏用户真实的主观意愿，存在交易低效益、缺少灵活性、弃光现象等不足。
3.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：4.本发明实施例提供了一种电能消纳方法及装置，以至少解决现有的微电网的光伏市场消纳与消纳方法中，存在弃光现象以及消纳低效益、缺少灵活性等的技术问题。
5.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电能消纳方法，包括：确定聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于i个上述售电效益确定售电量；接收光伏微电网返回的购电量；基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量；将上述目标售电量的电能出售给上述光伏微电网，完成电能消纳。
6.可选的，在上述确定上述聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于上述售电效益确定售电量之前，上述方法还包括：判断上述聚合商是否存在历史售电方案；若上述聚合商不存在上述历史售电方案，则生成i个上述售电方案，其中，i个上述售电方案中每个上述售电方案的上述售电量为随机值；若上述聚合商存在上述历史售电方案，则生成i-1个初始售电方案，并选择上述历史售电方案中上述售电效益最高的上述历史售电方案加入上述初始售电方案，得到i个上述售电方案，其中，每个上述初始售电方案的上述售电量为随机值。
7.可选的，上述确定上述聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于上述售电效益确定售电量，包括：基于预设效益函数中的信誉指标和绿电因子，确定每个上述售电方案的售电效益，其中，上述信誉指标和上述绿电因子用于调整售电价格；选择上述售电效益最高的上述售电方案作为目标售电方案；基于上述目标售电方案，确定上述售电量。
8.可选的，上述基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量，包括：基于上述购电量和上述售电效益对上述售电量进行优化处理，得到第一初始售电量；接收上述光伏微电网返回的第一初始购电量，得到第二初始售电量，完成一次上述优化处理；重复多次上述优化处理，得到上述目标售电量。
9.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电能消纳方法，其特征在于，包括：接收聚合商发送的售电量；确定光伏微电网的y个购电方案的购电成本，并基于y个上述购电成本确定购电量；基于上述售电量对上述购电量进行优化处理，得到目标购电量；从上述
聚合商购买上述目标购电量的电能，完成电能消纳。
10.可选的，在上述确定上述光伏微电网的多个购电方案的购电成本，并基于上述购电成本确定购电量之前，上述方法还包括：判断上述光伏微电网的是否存在历史购电方案；若上述光伏微电网不存在上述历史购电方案，则生成y个上述购电方案，其中，y个上述购电方案中每个上述购电方案的上述购电量为随机值；若上述光伏微电网存在上述历史购电方案，则生成y-1个初始购电方案，并选择上述历史购电方案中上述购电成本最低的上述历史购电方案加入上述初始购电方案，得到y个上述购电方案，其中，每个上述初始购电方案的上述购电量为随机值。
11.可选的，上述确定上述光伏微电网的多个购电方案的购电成本，并基于上述购电成本确定购电量，包括：基于预设成本函数，确定每个上述购电方案的购电成本；选择上述购电成本最低的上述购电方案作为目标购电方案；基于上述目标购电方案，确定上述购电量。
12.可选的，上述基于上述售电量对上述购电量进行优化处理，得到目标购电量，包括：基于上述售电量和上述购电成本对上述购电量进行优化处理，得到第一初始购电量；接收上述聚合商返回的第一初始售电量，得到第二初始购电量，完成一次上述优化处理；重复多次上述优化处理，得到上述目标购电量。
13.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电能消纳装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于确定聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于i个上述售电效益确定售电量；第一接收模块，用于接收光伏微电网返回的购电量；第一处理模块，用于基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量；第一消纳模块，用于将上述目标售电量的电能出售给上述光伏微电网，完成电能消纳。
14.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电能消纳装置，其特征在于，包括：第二接收模块，用于接收聚合商发送的售电量；第二确定模块，用于确定光伏微电网的y个购电方案的购电成本，并基于y个上述购电成本确定购电量；第二处理模块，用于基于上述售电量对上述购电量进行优化处理，得到目标购电量；第二消纳模块，用于从上述聚合商购买上述目标购电量的电能，完成电能消纳。
15.在本发明实施例中，通过确定聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于i个上述售电效益确定售电量；接收光伏微电网返回的购电量；基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量；将上述目标售电量的电能出售给上述光伏微电网，完成电能消纳，达到了充分利用共治共享的区块链信息，激励提高光伏消纳率的目的，从而实现了保证电能交易电量调整方向的准确性和提高收敛调整效率的技术效果，进而解决了现有的微电网的光伏市场消纳与消纳方法中，存在弃光现象以及消纳低效益、缺少灵活性等的技术问题。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
17.图1是根据本发明实施例的电能消纳方法流程图；
18.图2是根据本发明实施例的一种可选的电能消纳整体流程示意图；
19.图3是根据本发明实施例的电能消纳方法流程图；
20.图4是根据本发明实施例的一种可选的启发式粒子群演化博弈机制的示意图；
21.图5是根据现有技术的一种可选的常规演化博弈算法的收敛结果的示意图；
22.图6是根据本发明实施例的一种可选的博弈收敛结果的示意图；
23.图7是根据本发明实施例的一种电能消纳装置的结构示意图；
24.图8是根据本发明实施例的一种电能消纳装置的结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.实施例1
28.根据本发明实施例，提供了一种电能消纳方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
29.图1是根据本发明实施例的电能消纳方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
30.步骤s102，确定聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于i个上述售电效益确定售电量；
31.步骤s104，接收光伏微电网返回的购电量；
32.步骤s106，基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量；
33.步骤s108，将上述目标售电量的电能出售给上述光伏微电网，完成电能消纳。
34.在本发明实施例中，上述步骤s102至s108中提供的电能消纳方法的执行主体为电能消纳系统，上述电能消纳系统应用与区块链交易平台中，采用双边连续拍卖的竞价模式，让聚合商和光伏微电网能进行双向选择，构建动态的聚合商-光伏微电网模式，在确定电价和区块链交易结构后，采用改进的演化博弈算法，并引入聚合商信誉指标和微电网绿电因子，得到最佳的聚合商购售电量，以及光伏微电网消纳策略。
35.在本发明实施例中，如图2所示的电能消纳整体流程示意图，通过构建连续双边拍卖的聚合商-光伏微电网区块链交易机制，在每个时段开始前聚合商和光伏微电网进行双
边拍卖竞价，经过多轮报价形成聚合商-光伏微电网区块链交易结构；根据聚合商购售电价，以交易电量为变量，构建聚合商-光伏微电网的演化博弈算法，结合信誉指标对聚合商或者光伏微电网进行恶意报价惩罚，结合绿电因子对聚合商进行合理分配补贴，得到每个聚合商的最佳电量和微电网的最佳消纳策略。
36.作为一种可选的实施例，设定某区域中含有m个聚合商，为电力市场第三方代理机构，其集合为z(z1,z2,
…
,zm)，聚合商分别与光伏微电网签订实时购电合约，其中聚合商m下的k个光伏微电网组成子集为x(x
m,1
,x
m,2
,
…
，x
m,k
)。此时聚合商m-光伏微电网x构成交易联盟，聚合商m作为区块链的节点，光伏微电网x中元素作为子节点。
37.作为一种可选的实施例，在区块链的交易结构中，聚合商m作为电力的调度中心、交易中心，负责代理向电网购电，制定具有吸引力的售电价，吸引光伏微电网与其签订实时代理购电合约，同时负责向其各个光伏微电网子节点推出合理的购电量，期间所有的信息和数据均公开，所属的光伏微电网子节点接受其售电价后，根据电量调节自身的设备功率，并向聚合商反馈结果。通过这一模式，所有的聚合商、光伏微电网信息实时公开共享，赋予子节点真正的知情权、选择权、决定权，一定程度上削弱聚合商的集中全力。
38.作为一种可选的实施例，连续双边拍卖(cont inuous double auct ion，cda)作为一种拍卖机制，在事先不知道各方报价情况下，聚合商和光伏微电网双方同时报价，然后按照价格排序，自行匹配达成交易意向，当聚合商的售电价格越低、光伏微电网的购电价格越高会有更高的优先级，被优先的可能性更大，因此本发明有限安排聚合商越低且光伏微电网越高的组合达成合作协议。但是，当聚合商想贪图更多的收益而抬高售电价格、光伏微电网想贪图更低的成本而压低购电价格时，存在无法达成意向需要修改进行下一轮竞价，其公式如下：
[0039][0040][0041][0042]
式中，为t时刻聚合商m在e轮时的报价，上标变量e为竞价轮数；表示t时刻光伏微电网x
m,k
在第e轮时的报价；λ为聚合商的每轮压价系数，β为光伏微电网每轮抬价系数，表示每当进入下一轮竞价，双方分为会压价和抬价。当光伏微电网的报价小于聚合商的最低售价时该光伏微电网x
m,k
将进入下一轮竞价；当两者达成合作协议时，卖给光伏微电网的电价按照光伏微电网的报价执行。
[0043]
可选的，区块链的持续双边拍卖机制按照每轮竞价时的抬价、压价分别按照λ、β的指数增长，可进一步激励竞价的活跃性，以及打击消极或者恶意扰乱市场的节点竞价行为。
[0044]
可选的，区块链在每个时刻开始时均以上一时刻为基础，乘以随机因数，聚合商在本时刻以自身利益出发将抬高一定售电价，而光伏微电网将压低一定的购电成本，得到本时刻的初始报价，公式如下：
[0045][0046]
[0047]
式中，分别为下一时刻聚合商和光伏微电网初始报价；cr1为[0,0.2]范围内的随机因数，cr2为[-0.2,0]范围内的随机数。
[0048]
在一种可选的实施例中，在上述确定上述聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于上述售电效益确定售电量之前，上述方法还包括：判断上述聚合商是否存在历史售电方案；若上述聚合商不存在上述历史售电方案，则生成i个上述售电方案，其中，i个上述售电方案中每个上述售电方案的上述售电量为随机值；若上述聚合商存在上述历史售电方案，则生成i-1个初始售电方案，并选择上述历史售电方案中上述售电效益最高的上述历史售电方案加入上述初始售电方案，得到i个上述售电方案，其中，每个上述初始售电方案的上述售电量为随机值。
[0049]
作为一种可选的实施例，聚合商m给定所有代理的光伏微电网分配电量px(px
m,1
(t),px
m,2
(t),
…
，px
m,k
(t))，若为第一次计算则随机生成i个初始粒子的电量方案；若非第一次计算，则将历史中最优的电量方案加入粒子群，并初始化其他i-1个粒子；计算i种给定售电量下聚合商的效益函数fm(t)，得到最优的max{fm(t)}及其对应粒子方案px，然后输送给所服务各光伏微电网。
[0050]
在一种可选的实施例中，上述确定上述聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于上述售电效益确定售电量，包括：基于预设效益函数中的信誉指标和绿电因子，确定每个上述售电方案的售电效益，其中，上述信誉指标和上述绿电因子用于调整售电价格；选择上述售电效益最高的上述售电方案作为目标售电方案；基于上述目标售电方案，确定上述售电量。
[0051]
作为一种可选的实施例，聚合商作为区块链的节点，在经过双边交易后确定的光伏微电网，其实时向电网的购电电价和出售给光伏微电网的售电价格已经确定，下一步将确定向各光伏子微网的售电量。其中聚合商通过购售电中间差价和政府补贴作为效益来源，优化变量为向各个光伏微电网售电量，表示为px(px
m,1
(t),px
m,2
(t),
…
，px
m,k
(t))，优化目标如下：
[0052][0053]
式中，fm(t)为t时刻聚合商m的效益函数，优化目标为fm(t)最大化；cb(t)为电网的分时电价；p
pv
(t)为光伏发电电量；ce为补贴电价；γe(t)为本文定义的绿电因子，用以激励聚合商提高光伏电量占比；repzm(t)为聚合商zm的信誉指标，本文引入该指标用以进一步约束多轮竞价行为，防止恶意扰乱市场行为，信誉指标会直接增加售电或者购电双方费用，其公式如下：
[0054][0055][0056]
式中，repzm(t)、em分别为聚合商zm的信誉指标和竞价轮数；repx
m,k
(t)、e
m,k
分别为光伏微电网x
m,k
的信誉指标和竞价轮数。
[0057]
绿电因子的定义公式如下：
[0058][0059]
式中，ε为绿电激励系数。
[0060]
在一种可选的实施例中，上述基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量，包括：基于上述购电量和上述售电效益对上述售电量进行优化处理，得到第一初始售电量；接收上述光伏微电网返回的第一初始购电量，得到第二初始售电量，完成一次上述优化处理；重复多次上述优化处理，得到上述目标售电量。
[0061]
作为一种可选的实施例，根据演化博弈限制协议，判断博弈朝劣向发展，若是则及时进行修正，将第k次的博弈结果和效用替换第给k+1次后执行优化处理；若不是则直接执行优化处理；上层聚合商收到反馈的光伏功率后，再次优化分配给各个光伏微电网的售电量，并传递给各个光伏微电网进行优化计算，重复多次优化处理，直到策略出现连续多次博弈不变，即判断出博弈达到均衡状态。
[0062]
实施例2
[0063]
根据本发明实施例，提供了一种电能消纳方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0064]
图3是根据本发明实施例的电能消纳方法流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：
[0065]
步骤s302，接收聚合商发送的售电量；
[0066]
步骤s304，确定光伏微电网的y个购电方案的购电成本，并基于y个上述购电成本确定购电量；
[0067]
步骤s306，基于上述售电量对上述购电量进行优化处理，得到目标购电量；
[0068]
步骤s308，从上述聚合商购买上述目标购电量的电能，完成电能消纳。
[0069]
在本发明实施例中，上述步骤s302至s308中提供的电能消纳方法的执行主体为电能消纳系统，上述电能消纳系统应用与区块链交易平台中，采用双边连续拍卖的竞价模式，让聚合商和光伏微电网能进行双向选择，构建动态的聚合商-光伏微电网模式，在确定电价和区块链交易结构后，采用改进的演化博弈算法，并引入聚合商信誉指标和微电网绿电因子，得到最佳的聚合商购售电量，以及光伏微电网消纳策略。
[0070]
在一种可选的实施例中，在上述确定上述光伏微电网的多个购电方案的购电成本，并基于上述购电成本确定购电量之前，上述方法还包括：判断上述光伏微电网的是否存在历史购电方案；若上述光伏微电网不存在上述历史购电方案，则生成y个上述购电方案，其中，y个上述购电方案中每个上述购电方案的上述购电量为随机值；若上述光伏微电网存在上述历史购电方案，则生成y-1个初始购电方案，并选择上述历史购电方案中上述购电成本最低的上述历史购电方案加入上述初始购电方案，得到y个上述购电方案，其中，每个上述初始购电方案的上述购电量为随机值。
[0071]
作为一种可选的实施例，聚合商m下的各个光伏微电网收到px中对应的售电量，以各个功率设备如储能功率、光伏出力、可中断负荷功率为变量，同样采用粒子群算法，若第
一次计算则随机成产y个初始粒子；若非第一次计算，则将历史最优方案加入初始粒子中，初始化其他y-1个粒子；计算y种设备功率方案下的光伏微电网最低运行成本及其设备功率策略，并将光伏消纳功率反馈至上层聚合商。
[0072]
在一种可选的实施例中，上述确定上述光伏微电网的多个购电方案的购电成本，并基于上述购电成本确定购电量，包括：基于预设成本函数，确定每个上述购电方案的购电成本；选择上述购电成本最低的上述购电方案作为目标购电方案；基于上述目标购电方案，确定上述购电量。
[0073]
作为一种可选的实施例，光伏微电网成本函数需要对储能系统(energy storage system，ess)功率模型、可控光伏发电功率、柔性可中断负荷进行计算。
[0074]
可选的，储能系统(energy storage system，ess)功率模型如下：
[0075][0076]
式中，p
ess
分别表示第n个ess充放电功率和总的充放电功率；α0(n)为第n个ess的充放电状态，0为空闲状态，1为充电状态，-1为放电状态。此外，根据用户需求，ess离开时蓄电池的电量应大于用户的期望值电量，不高于蓄电池额定容量。
[0077][0078]
式中，qn为第n个储能的额定容量，n为储能系统的数量；分别为ess的初始荷电状态和充电后的荷电状态；η
ess
为ess的充电效率。
[0079]
可选的，可控光伏发电功率如公式(12)所示：
[0080]
p
pv
(t)＝β0p
pv_0
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(12)
[0081]
式中，p
pv
(t)、p
pv_0
(t)分别为光伏实际发电功率、光伏额定的发电功率；β0为光伏可控发电系数，范围为[0,1]。
[0082]
可选的，柔性可中断负荷如公式(13)所示：
[0083][0084]
式中，p
fp
(t)分别表示第m个柔性负荷功率和柔性负荷总功率；β0(m)为第m个柔性负荷的投切状态，0表示中断状态，1表示投入状态。
[0085]
可选的，光伏微电网的优化目标公式如下：
[0086][0087]
px
m,i
(t)＝p
load
(t)+p
fp
(t)+p
ess-p
pv
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)
[0088]
式中，f
m,k
(t)为光伏微电网x
m,k
的运行成本，优化目标为该函数的最小化；p
load
(t)为基础的微电网用电负荷，优化变量为储能功率、光伏出力和柔性可控负荷功率；pv
loss
(t)为弃光量；c
pv
为弃光惩罚成本。
[0089]
在一种可选的实施例中，上述基于上述售电量对上述购电量进行优化处理，得到目标购电量，包括：基于上述售电量和上述购电成本对上述购电量进行优化处理，得到第一初始购电量；接收上述聚合商返回的第一初始售电量，得到第二初始购电量，完成一次上述
优化处理；重复多次上述优化处理，得到上述目标购电量。
[0090]
作为一种可选的实施例，根据演化博弈限制协议，判断博弈朝劣向发展，若是则及时进行修正，将第k次的博弈结果和效用替换第给k+1次后执行优化处理；若不是则直接执行优化处理；上层聚合商收到反馈的光伏功率后，再次优化分配给各个光伏微电网的售电量，并传递给各个光伏微电网进行优化计算，重复多次优化处理，直到策略出现连续多次博弈不变，即判断出博弈达到均衡状态。
[0091]
在一种可选的实施例中，充分利用区块链中信息的公开共享条件，每次迭代过程都将记录聚合商m、各个光伏微电网x
m,k
的历史最优结果，所有微电网的历史最优方案均被共享，建立的启发式粒子群演化博弈机制过程如图4所示。
[0092]
特别的，针对演化博弈过程中，聚合商和各光伏微电网两者无法得知己方输出的结果是否能使对方向着有利方向发展，因而使博弈环节存在双方都朝着不利方向发展的可能，称之为劣向博弈，该过程不仅影响博弈效率，而且对演化结果产生不利影响。可以采用上一博弈过程结果覆盖方法，解决此项问题。
[0093]
在一种可选的实施例中，设定某区域内共有聚合商数量为3个，即m＝3；光伏微电网数量为9个，且每个聚合商最多服务3个光伏微电网，即x
m,k
中k＝3；聚合商的每轮压价系数λ为0.97；光伏微电网每轮抬价系数β为1.03；最大的双边竞价次数e为10轮；上一时刻3个聚合商给的初始售电报价：聚合商1为0.883元/kwh，聚合商2为0.852元/kwh，聚合商3为0.807元/kwh，9个光伏微电网的购电报价如表1所示，表1上一时刻的聚合商、光伏微电网报价
[0094][0095]
可选的，采用本发明连续双边拍卖交易机制，其所确定的双边报价结果如表2所示：
[0096]
表2基于区块链的聚合商、光伏微电网连续双边拍卖交易结果
[0097][0098]
可选的，从表2中可以看出，重构的区块链交易结构为，聚合商1服务光伏微电网x4、x5、x9，聚合商2服务于x2、x6、x8，聚合商3服务于x1，x3，x8。另外由表2可知，聚合商1给的初始报价最高，经过竞价轮数最高为7-8轮，同时对应着光伏微电网x4、x5、x9给定的初始化后报价，均为最低，因此双方被质疑恶性报价风险最高；而聚合商3的初始售电报价最低，成交速度最高，在第3轮就达成交易，同时对应着光伏微电网x1，x3，x8给的购电报价最高，因此两者的信誉良好，被质疑恶性报价的风险更低，符合市场中聚合商售电价格越低、光伏微电网购电价格越高，更容易达成交易意向。
[0099]
可选的，同时对比表2中微电网成交报价和表1中上一时刻成交报价，其价格水平相近，聚合商成交报价与初始报价水平相近，说明在交易初期售电方抬高价格、购电方压低价格，经过市场化的双边交易机制，其最终的成交价格将趋近统一价格水平。
[0100]
可选的，在确定聚合商和光伏微电网双边交际结构和购电价格后，以聚合商1为例，在高峰时刻14:00时，其向电网购电电价cb(t)为0.812元/kw，各个光伏微电网基础设置均相同，光伏装机容量为200kw，基础负荷p
load
(t)为400kw；在14:00的光伏最大出力p
pv
(t)为166kwh，光伏的补贴电价为0.25元/kwh；弃光惩罚成本c
pv
为0.2元/kwh；储能系统额定容量qn为80kw
·
h，额定充放电功率60kw，充放电效率η
ess
取为0.95，初始荷电状态为33.3％；柔性负荷功率为50kw；绿电激励系数ε为0.5；最大博弈次数为100次。对比如图5所示的常规演化博弈算法的收敛结果，加入历史最优粒子和劣向限制协议后，得到如图6所示的博弈收敛结果。
[0101]
可选的，仍如图6所示，在博弈过程中结果曲线更加平缓和稳定，波动频率和幅度更小，且在第73次达到博弈均衡状态，得到最终结果为光伏微电网总成本为828.49元、聚合商收益为107.25元，而常规算法结果虽然光伏微电网总成本在820元左右、聚合商收益在100元左右波动，但难以得到博弈均衡解。达到博弈均衡后得到聚合商1向光伏微电网x4、x5、x9出售电量为284.43kwh、279.41kwh和302.01kwh，基本与光伏微电网的购电报价的数值大小相符合。
[0102]
通过上述步骤，可以实现将分布式光伏微电网的电能交易权限下放，构建的连续
双边拍卖实时交易机制，充分体现了市场交易的公开和公平性，更能赋予各第三方聚合商、光伏微电网各自的知情权、选择权和决定权，加入的信誉指标可防范消极竞价或恶意竞价行为。在进一步达成购售电价合约后，提出了启发式粒子群演化博弈算法，加入绿电因子调控光伏补贴，以激励提高光伏消纳率；充分利用区块链信息的共治共享，将历史最佳方案引导求解效率，加入博弈劣向限制协议，保证博弈方向的准确性和提高博弈收敛效率。
[0103]
通过本发明实施例，提出了一种基于区块链的光伏微电网双边连续拍卖实时交易机制，建立了第三方聚合商-光伏微电网的交易结构，充分利用区块链的开放性、安全性将交易权限下放到各个光伏微电网，通过在每个时间段时由各个聚合商、各个光伏微电网进行双边重新报价，根据价格排序重构聚合商-光伏微电网的交易结构，保证了交易的充分市场化。双边连续拍卖交易机制中使双方公平、公正达成交易意向为关键点，本发明首先基于上一时段双方各自报价，按照聚合商增涨售电价格和光伏微电网压减购电成本的意向，分别加入涨价和减价的随机因数，然后聚合商按照指数系数逐步递减，光伏微电网按照指数逐步抬价，当价格匹配达成新的合作意向；为防止双边消极参与或者恶意报价，本发明引入了基于报价轮数的双边信誉指标，折合扣除售电收益或者折合接入购电成本中，起到规范下一时段双方报价价格；针对重构后的聚合商-光伏微电网区块链交易结构，本发明相应的提出了演化博弈机制，聚合商基于自身购售电差、光伏补贴的综合效益，向光伏微电网尽可能多的出售电量，光伏微电网根据出售电量积极调解功率设备进行响应，将光伏消纳情况反馈至聚合商，但过多的售电量导致光伏弃光现象严重，抑制聚合商的政府补贴收益，为此本发明提出了基于光伏消纳量的绿电指标，用以调节政府补贴使其充分激励光伏消纳，提高光伏消纳率；在求解演化博弈机制时，本发明提出启发式粒子群演化博弈算法，在每一轮博弈过程中，聚合商、光伏微电网均采用粒子群算法进行内部求解，分别得到最优的售电量、光伏微电网设备调节功率，然后特别的，保留各自的历史最优解，在每次粒子群算法进行初始化后，将历史最优解加入种群中以指导算法进行寻优迭代；针对博弈双方自身无法判断总体博弈是否朝着最有利方向发展的问题，本发明提出的演化博弈算法加入了劣向博弈限制协议，当博弈双方同时朝着不利方向发展时，将此博弈结果进行摒弃，采用上次博弈结果进行覆盖，保证了博弈方向的正确性，有利于提高收敛效率。
[0104]
实施例3
[0105]
根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述电能消纳方法的装置实施例，图7是根据本发明实施例的一种电能消纳装置的结构示意图，如图7所示，上述装置包括：第一确定模块70、第一接收模块72、第一处理模块74和第一消纳模块76，其中：
[0106]
第一确定模块70，用于确定聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于i个上述售电效益确定售电量；
[0107]
第一接收模块72，用于接收光伏微电网返回的购电量；
[0108]
第一处理模块74，用于基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量；
[0109]
第一消纳模块76，用于将上述目标售电量的电能出售给上述光伏微电网，完成电能消纳。
[0110]
此处需要说明的是，上述第一确定模块70、第一接收模块72、第一处理模块74和第一消纳模块76对应于实施例1中的步骤s102至步骤s108，四个模块与对应的步骤所实现的
实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。
[0111]
需要说明的是，本实施例的优选实施方式可以参见实施例1中的相关描述，此处不再赘述。
[0112]
实施例4
[0113]
根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述电能消纳方法的装置实施例，图8是根据本发明实施例的一种电能消纳装置的结构示意图，如图8所示，上述装置包括：第二接收模块80、第二确定模块82、第二处理模块84和第二消纳模块86，其中：
[0114]
第二接收模块80，用于接收聚合商发送的售电量；
[0115]
第二确定模块82，用于确定光伏微电网的y个购电方案的购电成本，并基于y个上述购电成本确定购电量；
[0116]
第二处理模块84，用于基于上述售电量对上述购电量进行优化处理，得到目标购电量；
[0117]
第二消纳模块86，用于从上述聚合商购买上述目标购电量的电能，完成电能消纳。
[0118]
此处需要说明的是，上述第二接收模块80、第二确定模块82、第二处理模块84和第二消纳模块86对应于实施例1中的步骤s302至步骤s308，四个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。
[0119]
需要说明的是，本实施例的优选实施方式可以参见实施例1中的相关描述，此处不再赘述。
[0120]
根据本发明的实施例，还提供了一种计算机可读存储介质的实施例。可选的，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以用于保存上述实施例1所提供的电能消纳方法所执行的程序代码。
[0121]
可选的，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。
[0122]
可选的，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：确定聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于i个上述售电效益确定售电量；接收光伏微电网返回的购电量；基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量；将上述目标售电量的电能出售给上述光伏微电网，完成电能消纳。
[0123]
可选的，上述计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：判断上述聚合商是否存在历史售电方案；若上述聚合商不存在上述历史售电方案，则生成i个上述售电方案，其中，i个上述售电方案中每个上述售电方案的上述售电量为随机值；若上述聚合商存在上述历史售电方案，则生成i-1个初始售电方案，并选择上述历史售电方案中上述售电效益最高的上述历史售电方案加入上述初始售电方案，得到i个上述售电方案，其中，每个上述初始售电方案的上述售电量为随机值。
[0124]
可选的，上述计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：基于预设效益函数中的信誉指标和绿电因子，确定每个上述售电方案的售电效益，其中，上述信誉指标和上述绿电因子用于调整售电价格；选择上述售电效益最高的上述售电方案作为目标售电方案；基于上述目标售电方案，确定上述售电量。
[0125]
可选的，上述计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
基于上述购电量和上述售电效益对上述售电量进行优化处理，得到第一初始售电量；接收上述光伏微电网返回的第一初始购电量，得到第二初始售电量，完成一次上述优化处理；重复多次上述优化处理，得到上述目标售电量。
[0126]
可选的，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：接收聚合商发送的售电量；确定光伏微电网的y个购电方案的购电成本，并基于y个上述购电成本确定购电量；基于上述售电量对上述购电量进行优化处理，得到目标购电量；从上述聚合商购买上述目标购电量的电能，完成电能消纳。
[0127]
可选的，上述计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：判断上述光伏微电网的是否存在历史购电方案；若上述光伏微电网不存在上述历史购电方案，则生成y个上述购电方案，其中，y个上述购电方案中每个上述购电方案的上述购电量为随机值；若上述光伏微电网存在上述历史购电方案，则生成y-1个初始购电方案，并选择上述历史购电方案中上述购电成本最低的上述历史购电方案加入上述初始购电方案，得到y个上述购电方案，其中，每个上述初始购电方案的上述购电量为随机值。
[0128]
可选的，上述计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：基于预设成本函数，确定每个上述购电方案的购电成本；选择上述购电成本最低的上述购电方案作为目标购电方案；基于上述目标购电方案，确定上述购电量。
[0129]
可选的，上述计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：基于上述售电量和上述购电成本对上述购电量进行优化处理，得到第一初始购电量；接收上述聚合商返回的第一初始售电量，得到第二初始购电量，完成一次上述优化处理；重复多次上述优化处理，得到上述目标购电量。
[0130]
根据本发明的实施例，还提供了一种处理器的实施例。可选的，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以用于保存上述实施例1所提供的电能消纳方法所执行的程序代码。
[0131]
本技术实施例提供了一种电子设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：确定聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于i个上述售电效益确定售电量；接收光伏微电网返回的购电量；基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量；将上述目标售电量的电能出售给上述光伏微电网，完成电能消纳。
[0132]
本技术实施例提供了一种电子设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：确定聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于i个上述售电效益确定售电量；接收光伏微电网返回的购电量；基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量；将上述目标售电量的电能出售给上述光伏微电网，完成电能消纳。
[0133]
本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：接收聚合商发送的售电量；确定光伏微电网的y个购电方案的购电成本，并基于y个上述购电成本确定购电量；基于上述售电量对上述购电量进行优化处理，得到目标购电量；从上述聚合商购买上述目标购电量的电能，完成电能消纳。
[0134]
本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：接收聚合商发送的售电量；确定光伏微电网的y个购电方案的
购电成本，并基于y个上述购电成本确定购电量；基于上述售电量对上述购电量进行优化处理，得到目标购电量；从上述聚合商购买上述目标购电量的电能，完成电能消纳。
[0135]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0136]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0137]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0138]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0139]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0140]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0141]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种电能消纳方法，其特征在于，包括：确定聚合商的i个售电方案中每个所述售电方案的售电效益，并基于i个所述售电效益确定售电量；接收光伏微电网返回的购电量；基于所述购电量对所述售电量进行优化处理，得到目标售电量；将所述目标售电量的电能出售给所述光伏微电网，完成电能消纳。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述聚合商的i个售电方案中每个所述售电方案的售电效益，并基于所述售电效益确定售电量之前，所述方法还包括：判断所述聚合商是否存在历史售电方案；若所述聚合商不存在所述历史售电方案，则生成i个所述售电方案，其中，i个所述售电方案中每个所述售电方案的所述售电量为随机值；若所述聚合商存在所述历史售电方案，则生成i-1个初始售电方案，并选择所述历史售电方案中所述售电效益最高的所述历史售电方案加入所述初始售电方案，得到i个所述售电方案，其中，每个所述初始售电方案的所述售电量为随机值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述聚合商的i个售电方案中每个所述售电方案的售电效益，并基于所述售电效益确定售电量，包括：基于预设效益函数中的信誉指标和绿电因子，确定每个所述售电方案的售电效益，其中，所述信誉指标和所述绿电因子用于调整售电价格；选择所述售电效益最高的所述售电方案作为目标售电方案；基于所述目标售电方案，确定所述售电量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述购电量对所述售电量进行优化处理，得到目标售电量，包括：基于所述购电量和所述售电效益对所述售电量进行优化处理，得到第一初始售电量；接收所述光伏微电网返回的第一初始购电量，得到第二初始售电量，完成一次所述优化处理；重复多次所述优化处理，得到所述目标售电量。5.一种电能消纳方法，其特征在于，包括：接收聚合商发送的售电量；确定光伏微电网的y个购电方案的购电成本，并基于y个所述购电成本确定购电量；基于所述售电量对所述购电量进行优化处理，得到目标购电量；从所述聚合商购买所述目标购电量的电能，完成电能消纳。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述确定所述光伏微电网的多个购电方案的购电成本，并基于所述购电成本确定购电量之前，所述方法还包括：判断所述光伏微电网的是否存在历史购电方案；若所述光伏微电网不存在所述历史购电方案，则生成y个所述购电方案，其中，y个所述购电方案中每个所述购电方案的所述购电量为随机值；若所述光伏微电网存在所述历史购电方案，则生成y-1个初始购电方案，并选择所述历史购电方案中所述购电成本最低的所述历史购电方案加入所述初始购电方案，得到y个所述购电方案，其中，每个所述初始购电方案的所述购电量为随机值。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述光伏微电网的多个购电方案的购电成本，并基于所述购电成本确定购电量，包括：基于预设成本函数，确定每个所述购电方案的购电成本；选择所述购电成本最低的所述购电方案作为目标购电方案；基于所述目标购电方案，确定所述购电量。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述售电量对所述购电量进行优化处理，得到目标购电量，包括：基于所述售电量和所述购电成本对所述购电量进行优化处理，得到第一初始购电量；接收所述聚合商返回的第一初始售电量，得到第二初始购电量，完成一次所述优化处理；重复多次所述优化处理，得到所述目标购电量。9.一种电能消纳装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于确定聚合商的i个售电方案中每个所述售电方案的售电效益，并基于i个所述售电效益确定售电量；第一接收模块，用于接收光伏微电网返回的购电量；第一处理模块，用于基于所述购电量对所述售电量进行优化处理，得到目标售电量；第一消纳模块，用于将所述目标售电量的电能出售给所述光伏微电网，完成电能消纳。10.一种电能消纳装置，其特征在于，包括：第二接收模块，用于接收聚合商发送的售电量；第二确定模块，用于确定光伏微电网的y个购电方案的购电成本，并基于y个所述购电成本确定购电量；第二处理模块，用于基于所述售电量对所述购电量进行优化处理，得到目标购电量；第二消纳模块，用于从所述聚合商购买所述目标购电量的电能，完成电能消纳。
技术总结本发明公开了一种电能消纳方法及装置。其中，该方法包括：确定聚合商的i个售电方案中每个上述售电方案的售电效益，并基于i个上述售电效益确定售电量；接收光伏微电网返回的购电量；基于上述购电量对上述售电量进行优化处理，得到目标售电量；将上述目标售电量的电能出售给上述光伏微电网，完成电能消纳。本发明解决了现有的微电网的光伏市场消纳与消纳方法中，存在弃光现象以及消纳低效益、缺少灵活性等的技术问题。性等的技术问题。性等的技术问题。
技术研发人员：李香龙 王立永 潘鸣宇 王瀚秋 陈平 赵贺 孙钦斐 林志法 侯宇程 柴志超 曹昕 袁清芳
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2022.06.17
技术公布日：2022/11/1
