买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉昆明理工大学申请的专利考虑需求响应的跨境综合能源系统主从博弈协同运行优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116070732B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211395372.X，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权考虑需求响应的跨境综合能源系统主从博弈协同运行优化方法是由骆钊;罗蒙顺;刘泓志;董晨鸣;聂灵峰;田肖;杨林燕;朱家祥;黎博文;吴谕候;喻品钦;刘德文设计研发完成，并于2022-11-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑需求响应的跨境综合能源系统主从博弈协同运行优化方法在说明书摘要公布了：本发明属于综合能源系统的研究技术领域，公开了一种考虑需求响应的跨境综合能源系统主从博弈协同运行优化方法；所采用的技术方案包括以下步骤：S1跨境综合能源系统建模，S2建立考虑需求响应的跨境综合能源系统各主体收益模型，S3建立考虑需求响应的跨境综合能源系统主从博弈协同优化模型，S4算例分析验证；通过引入综合能源系统运营商与用户建立的主从博弈模型，求解斯塔伯格均衡的最优解，通过调整价格引导各主体调节自身出力与用能需求，能够有效提高源侧收益、降低荷侧成本，引入多种类型负荷需求响应模型，在合理范围实现了用户电、热负荷的削峰填谷，有效平抑负荷波动，提高了系统经济性。

本发明授权考虑需求响应的跨境综合能源系统主从博弈协同运行优化方法在权利要求书中公布了：1.考虑需求响应的跨境综合能源系统主从博弈协同运行优化方法，其特征在于包括以下步骤： S1跨境综合能源系统建模； 所述的步骤S1跨境综合能源系统建模，其内容包括： S11燃气轮机 燃气轮机的数学模型可用下式表示： 式中：表示第i个国家综合能源系统t时刻燃气轮机的输出电功率；表示第i个国家综合能源系统t时刻燃气轮机的输出热功率；LNG表示天然气的低位热值；表示燃气轮机在时段t的天然气消耗量；ηGΤ表示燃气轮机的发电效率；NGT表示余热回收系数； S12燃气锅炉 燃气锅炉的数学模型用下式表示： 式中：表示第i个国家综合能源系统t时刻燃气锅炉的输出热功率；LNG表示天然气的低位热值；表示燃气锅炉在时段t的天然气消耗量；ηGB表示燃气锅炉的发热效率； S13可再生能源 可再生能源包括风力发电和光伏发电： S131风力发电 风电功率受制于来风速率，但当来风速率低于切入风速或高于切出风速时，风电场不进行发电，第i个国家综合能源系统t时刻风电功率与来风速率间的关系如下式： 式中，ρ为空气密度；A为风轮机叶片扫掠面积；v为风速；cwt为风能利用系数，是单位时间内风轮所吸收的风能与通过风轮旋转面的全部风能之比；λwt为叶尖速率比； S132光伏发电 第i个国家综合能源系统t时刻光伏发电功率数学模型如下式： 式中，G为光照强度，kWm2；Ts为光伏电池表面温度，℃；Pstc为标准测试条件下的最大输出功率，kW；Gstc为标准测试条件下的光照强度，kWm2；Tstc为标准测试条件下的光伏电池表面温度，即25℃；ε为光伏电池温度系数； Ts＝Ta+0.0138·1+0.031Ta·1-0.042v·G6 式中，Ta为环境温度，℃；v为风速，ms；G为光照强度，kWm2； S14储能设备 储能设备包括蓄电池和蓄热槽： S141蓄电池 当蓄电池放电时 当蓄电池充电时 式中，Wte,i为第i个国家综合能源系统t时刻蓄电池中存储的电量，kWh；分别为第i个国家综合能源系统t时刻蓄电池充电功率、放电功率，kW；分别为蓄电池自身的放电效率、充电效率；分别为蓄电池自身的放电损耗、充电损耗； S142蓄热槽 当蓄热槽放热时 当蓄热槽充热时 式中，Wth,i为第i个国家综合能源系统t时刻蓄热槽中存储的热能，kJ；分别为第i个国家综合能源系统t时刻蓄热槽放热功率、充热功率，kW；分别为蓄热槽自身的放热效率、充热效率；分别为蓄热槽自身的放热损耗、充热损耗； S15电锅炉 电锅炉数学模型如下： 式中，为第i个国家综合能源系统t时刻电锅炉的制热功率；为第i个国家综合能源系统t时刻电锅炉所需电功率；ηEB为电锅炉的转换效率； S16功率损耗 功率损耗包括电功率损耗和热功率损耗： S161电功率损耗 电功率损耗模型如下式： 式中，Pk、Qk、Uk为每个时间段内线路某端有功、无功功率与电压；R为该线路电阻； S162热功率损耗 在已知用户热负荷、外界温度、网络结构条件下，通过潮流计算t时段能源中心的出口温度和返回温度，根据能源中心出口流量可得到总热量供给，可得到t时段热网损耗为： 式中，Cp为水的比热容；为热源中心出口水流量；为热源中心出口温度；为热源中心返回温度；为i、j两国综合能源系统间传输热功率； S2建立考虑需求响应的跨境综合能源系统各主体收益模型； 所述的的步骤S2建立考虑需求响应的跨境综合能源系统各主体收益模型，其内容包括： S21跨境综合能源系统运营商主体收益模型 根据跨境综合能源系统双层博弈框架，在任一需求响应时段t，在考虑自身供能设备出力计划和用能侧负荷需求的基础上制定价格策略，其收益函数可表示为： 其中，表示第i个国家综合能源系统t时段向用户售能收入；表示第i个国家综合能源系统t时段电网交互成本，当其大于0时表示向电网购电，否则表示向电网售电；表示第i个综合能源系统国家t时段CCHP机组燃料成本；表示第i个国家综合能源系统t时段设备运行维护成本；表示各国综合能源系统间交互成本； 式中，为第i个国家综合能源系统t时段用户的电负荷用能价格的总和；为为第i个国家综合能源系统t时段用户的热负荷用能价格的总和；和分别表示第i个国家综合能源系统t时段用户的电负荷和热负荷；和分别表示第i个国家综合能源系统运营商向用户的售电和售热价格；和分别表示第i个国家综合能源系统运营商向外部电网的售电和购电价格；和分别表示第i个国家综合能源系统运营商向外部热网的售热和购热价格；分别表示各国综合能源系统间购电、购热费用；表示第i个国家综合能源系统t时段运营商的供电量；表示第i个国家综合能源系统t时段运营商的供热量；cGT、cGB、cEB、cHS、cES、cPV、cWT分别为燃气轮机、燃气锅炉、电锅炉、蓄热槽、蓄电池、光伏、风机的单位功率维护成本,元；和分别表示第i个国家综合能源系统t时段燃气轮机输出电功率和燃气锅炉输出热功率；为第i个国家综合能源系统t时刻电锅炉的制热功率；为第i个国家综合能源系统t时刻蓄热槽热功率；为第i个国家综合能源系统t时刻蓄电池电功率；为第i个国家综合能源系统t时刻光伏发电功率；为第i个国家综合能源系统t时刻风电功率；ae、be、ce、ah、bh、ch分别表示燃气轮机和燃气锅炉燃料成本系数；为i、j两国综合能源系统间传输的电功率； 为避免用能侧直接与电网交易，应该保证运营商卖出的价格略低于市场价格，需要满足如下约束： 式中，表示第i个国家综合能源系统运营商向用户的售电价格，和分别表示第i个国家综合能源系统运营商向外部电网的售电和购电价格； S22跨境综合能源系统用户主体收益模型 用户的效用函数和用能成本之差，在任一需求响应时段t，其收益函数可表示为： 式中，表示第i个国家综合能源系统用户的效用函数，表示用户购买电能和热能所获得的满意程度，是非递减且凸的，其形式多种并包括二次型、对数型；和分别表示第i个国家用户t时刻电负荷和热负荷，采用二次函数来表示： 式中，ve,αe,vh,αh分别表示对消费电能和热能的偏好系数，可以反映出用户对能源的需求偏好并影响需求量的大小； S3建立考虑需求响应的跨境综合能源系统主从博弈协同优化模型； 所述的步骤S3建立考虑需求响应的跨境综合能源系统主从博弈协同优化模型，其内容包括： S31主从博弈模型构建 建立的主从博弈模型包括综合能源运营商与用户，其中，运营商作为领导者，用户作为跟随者，建立的跨境综合能源系统博弈模型如下： 参与者：主从博弈的参与者包括各国综合能源运营商和各国用户，参与者集合表示为： ＝{ier,user}25 式中，ier、user分别表示第i个国家综合能源运营商和第i个国家用户； 策略集：各国综合能源运营商的策略集包括各国各机组设备出力，各国售电、售热价格，各国用户的策略集包括各国自身的可转移电负荷和可转移热负荷，各国综合能源运营商的策略集与各国用户的策略集以向量分别表示为： 式中，表示第i个国家综合能源运营商的策略集；分别表示第i个国家综合能源系统的燃气轮机、燃气锅炉、电锅炉、蓄电池的出力功率；分别表示第i国家综合能源系统的购电和售电的单价以及售电和售热的单价； 式中，表示第i个国家用户的策略集；分别表示i个国家自身可转移电负荷和可转移热负荷； 收益函数：主从博弈的收益函数为第四节中建立的各国综合能源运营商的收益函数和用户的收益函数； S311博弈模型上层定价策略 运营商作为领导者，位于主从博弈模型的上层，在考虑需求响应、发电约束基础上制定补贴价格，目的是使在任一需求响应时段，运营商需求响应的收益最大化，可表示为： 式中，表示第i个国家综合能源系统t时段向用户售能收入；表示第i个国家综合能源系统t时段电网交互成本，当其大于0时表示向电网购电，否则表示向电网售电；表示第i个综合能源系统国家t时段CCHP机组燃料成本；表示第i个国家综合能源系统t时段设备运行维护成本； S312博弈模型下层响应策略 用户作为跟随者，位于主从博弈的下层，最大化消费者剩余，可表示为： 式中，表示第i个国家综合能源系统用户的效用函数，表示用户购买电能和热能所获得的满意程度，是非递减且凸的，有二次型、对数型几种形式；和分别表示第i个国家用户t时刻电负荷和热负荷，采用二次函数来表示： 式中，ve,αe,vh,αh分别表示对消费电能和热能的偏好系数，可以反映出用户对能源的需求偏好并影响需求量的大小； S313约束条件 为保证综合能源系统安全可靠地运行，在明确目标函数的情况下，还需要考虑系统约束条件： S3131电平衡约束 式中，分别为第i个国家综合能源系统t时刻与电网交互的购电功率、与电网交互的售电功率；为第i个国家综合能源系统t时刻电锅炉所需电功率；为i、j两国综合能源系统间传输的电功率；为i、j两国综合能源系统间电网传输的电功率损耗； S3132热平衡约束 式中，分别为第i个国家综合能源系统t时刻与热网交互的购热功率、与热网交互的售热功率，为i、j两国综合能源系统间传输的热功率，为i、j两国综合能源系统间热网传输的热功率损耗，为第i个国家的热负荷； S3133综合需求响应约束 ①电负荷需求响应分为价格型需求响应与激励型需求响应： 价格型需求响应： 式中：ξ为弹性系数；ΔP、P分别为用电量调整量与用电量；Δθ、θ分别为电价调整量与电价； 需求响应后电负荷功率表示为： 式中，Pti,0为第i个国家综合能源系统需求响应前电负荷；ΔPti为第i个国家综合能源系统响应前后电负荷调整量； 根据分时电价与固定电价，建立如下矩阵： 激励型需求响应： 电负荷包含固定电负荷和可转移电负荷，可以表示为： 其中，表示第i个国家综合能源系统t时刻固定电负荷；表示第i个国家综合能源系统t时刻可转移电负荷； 用户可以根据运营商给出的售能价格，合理的进行用能负荷调整，但需要满足以下约束： 式中，表示用户可转移电负荷的上限值，Wsel表示T个时段内可转移电负荷的总量，即需求响应前后的可转移电负荷需要保持总量不变； ②热负荷需求响应，包含固定热负荷和可转移热负荷，如下所示： 式中，和分别表示第i个国家综合能源系统t时刻固定热负荷和可转移热负荷，可转移热负荷可以根据用户的舒适度和供能充裕度进行一定比例的转移； 式中，表示用户可转移热负荷的上限值，Wsel表示T个时段内可转移热负荷的总量，即需求响应前后的可转移热负荷需要保持总量不变； S3134各国综合能源系统与电、热网交互功率约束 式中，为第i个国家综合能源系统与电网交互最大允许购电功率；为第i个国家综合能源系统与电网交互最大允许售电功率；表示t时刻第i个国家综合能源系统向电网购电的标志位，1为开始购电，0为停止购电；表示t时刻第i个国家综合能源系统向电网售电的标志位，1为开始售电，0为停止售电； 式中，为第i个国家综合能源系统与热网交互最大允许购电功率；为第i个国家综合能源系统与热网交互最大允许售电功率；表示t时刻第i个国家综合能源系统向热网购热的标志位，1为开始购热，0为停止购热；表示t时刻第i个国家综合能源系统向热网售热的标志位，1为开始售热，0为停止售热； S3135各国综合能源系统设备出力上下限约束 式中，为第i个国家综合能源系统中设备m的电功率；为第i个国家综合能源系统中设备m的电功率上下限；为设备m的电功率；为第i个国家综合能源系统中设备m的热功率上下限； S3136蓄电池功率约束 式中，为第i个国家综合能源系统蓄电池容量；为最大充电倍率；为最大放电倍率；为t时刻充能的状态位；为t时刻放能的状态位，是0-1变量，表示同一设备同一时刻充放能状态唯一；为第i个国家综合能源系统蓄电池的最大、最小储能量； S3137蓄热槽功率约束 式中，为第i个国家综合能源系统蓄热槽容量；为最大充热倍率；为最大放热倍率；为第i个国家综合能源系统蓄热槽的最大、最小储热量； S3138各国综合能源系统间电、热网交互功率约束 式中，为i、j两国综合能源系统间传输电功率最大值；为i、j两国综合能源系统间传输热功率最大值； S3139各国综合能源系统间电网、热网损耗约束 式中，为i、j两国综合能源系统间电网传输的电功率损耗最大值，为i、j两国综合能源系统间热网传输的热功率损耗最大值； S32斯塔伯格均衡 当跟随者根据领导者的策略做出最佳响应，且领导者也得到了最优策略之后，说明该博弈达到斯塔伯格均衡，若满足式38的条件，则达到所提的斯塔伯格博弈的均衡： 达到博弈均衡之后，所有参与者都无法单方面改变自身策略来获得更高的收益； S33模型求解方法 针对所述主从博弈模型，对上下层模型分别采用不同求解算法对各主体的收益函数进行优化求解，领导者综合能源运营商的求解采用差分进化算法降低求解难度，跟随者用户的求解采用Yalmip建模并调用Cplex求解工具，加快算法求解速度并保证结果的精确性，若各参与者在相邻2次得到的最优策略相同，即： 根据上述斯塔伯格均衡的定义，认为该国的策略组合收敛到了均衡点，此时任何参与者都不能单独改变策略来获得更多的收益； S4算例分析验证。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人昆明理工大学，其通讯地址为：671000 云南省昆明市昆明理工大学呈贡校区电力工程学院电力楼401；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。