本发明涉及能源分析，具体的是多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法及系统。
背景技术：
1、为了有效减少碳排放以应对气候变化，国家提出了“双碳”目标，对配电网的低碳运行带来了新的挑战。分布式可再生能源凭借其清洁灵活的优势，在电力系统中的渗透率日渐提升，越来越多的分布式可再生能源通过作为产消者内部电能提供者的角色参与运行。产消者能够以能源生产者和消费者的双重身份参与到电力市场活动中，其构成的多产消者系统也可以在配电网内部进行电能互济，进而降低产消者对配电网电能供给的依赖。为推动能源结构绿色低碳转型，提升可再生能源的消纳率，需在配电网调度运行策略中考虑碳排放因素。因此，激励多利益主体参与市场，设计合理解决供需、考虑碳排放影响的优化调度策略，有利于配电网系统内部协同配合，实现低碳减排目的。
技术实现思路
1、为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法及系统，通过产消者之间进行能量共享的方式实现配电网低碳优化运行，可以对接入配电网的主体进行低碳电能管理提供技术和机制参考，促进接入主体的配电网低碳优化运行。
2、第一方面，本发明的目的可以通过以下技术方案实现：多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法，方法包括以下步骤：
3、接收配电网优化运行信息与产消者能量交易信息，根据产消者的运行参数以及分布式资源聚合特性约束条件，生成产消者模型，其中，所述产消者为城市建筑；
4、将配电网优化运行信息以及与产消者能量交易的方式输入至产消者模型内，输出得到计及碳配额的多利益主体能量共享出清模型，其中，所述计及碳配额的多利益主体能量共享出清模型以所有产消者的能量和碳配额出清成本最低为目标函数；
5、基于交替方向乘子法的求解策略得到主体交易数据，将主体交易数据输入至计及碳配额的多利益主体能量共享出清模型内，采用交替方向乘子算法进行求解，输出得到配电网低碳优化运行结果，其中，所述主体交易数据包括各产消者自身的运行计划、配电网的运行计划以及多个主体间的交易决策。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述配电网优化运行信息与产消者能量交易信息，基于配电网优化运行与产消者能量交易之间的关系，构建多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行架构。
7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行架构包括：
8、城市建筑与配电网低碳优化运行在物理层，产消者能量交易在信息层。
9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述分布式资源聚合特性约束条件包括：
10、分布式光伏运行特性约束条件：
11、
12、温控负荷运行特性约束条件：
13、
14、
15、电储能运行特性约束条件：
16、
17、
18、
19、
20、式中，i＝{1，2，...，i}，i∈i表示产消者集合；t＝{1，2，...，t}，t∈i表示时间间隔集合；δt表示单位时间；pipv(t)和分别表示产消者i的分布式光伏在时间间隔t的有功出力及其日前预测最大值；piac(t)、tiin(t)、tiout(t)分别表示产消者i的温控负荷在时间间隔t的运行功率、内部和外部的环境温度；r、c、η分别表示温控负荷的等效热阻、等效热容和性能系数；表示产消者i舒适度范围对应的温度限值；分别表示产消者i的电储能在时间间隔t的充、放电功率和荷电状态；分别表示产消者i的电储能的充放电功率上限、荷电状态限值和容量。
21、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述以所有产消者的能量和碳配额出清成本最低为目标函数的表达式如下：
22、
23、式中，表示一个交易周期内所有产消者的能量交易成本；表示一个交易周期内所有产消者的碳配额交易成本；表示产消者i在t时间间隔内在从dso处购买电能的成本；表示产消者i在t时间间隔内向dso出售电能的收益；表示产消者i在t时间间隔内对温控负荷偏离设定温度的不满意程度；表示产消者i在t时间间隔内从碳市场处购买碳配额的成本。
24、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述计及碳配额的多利益主体能量共享出清模型的约束条件为基于能量共享的产消者电能平衡约束和基于能量共享的产消者成本与效用约束。
25、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述基于能量共享的产消者电能平衡约束条件：
26、
27、
28、式中，pinetbuy(t)表示产消者i在时间间隔t从电网购买的电能；pinetsell(t)表示产消者i在时间间隔t内向电网出售的电能；piload(t)表示产消者i在时间间隔t内的刚性负荷预测参数；表示在p2p交易中产消者i在时间间隔t内转移给产消者j的电能；表示在p2p交易中产消者j收到产消者i的电能；
29、所述基于能量共享的产消者成本与效用约束：
30、
31、
32、
33、
34、式中，表示产消者i在时间间隔t从电网购买电能的成本；表示产消者i在t时间间隔内对温控负荷偏离设定温度的不满意程度；表示产消者i的电储能在时间间隔t的损耗成本,表示产消者i在时间间隔t向电网出售电能的收益；βitcl表示产消者i温控负荷温度的敏感程度；tiset表示产消者i设定的温控负荷最舒适温度；表示电储能的损耗系数；λtou表示电网的实时电价；λfit表示电网的上网电价。
35、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：基于碳配额共享的产消者的碳配额交易成本：
36、
37、式中，为产消者i在时间间隔t内从碳市场处购买碳配额的成本；为碳市场出售的碳配额的价格，δt为单位时间间隔。
38、第二方面，为了达到上述目的，本发明公开了多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行系统，包括：
39、模型生成模块，用于接收配电网优化运行信息与产消者能量交易信息，根据产消者的运行参数以及分布式资源聚合特性约束条件，生成产消者模型，其中，所述产消者为城市建筑；
40、模型训练模块，用于将配电网优化运行信息以及与产消者能量交易的方式输入至产消者模型内，输出得到计及碳配额的多利益主体能量共享出清模型，其中，所述计及碳配额的多利益主体能量共享出清模型以所有产消者的能量和碳配额出清成本最低为目标函数；
41、优化运行模块，用于基于交替方向乘子法的求解策略得到主体交易数据，将主体交易数据输入至计及碳配额的多利益主体能量共享出清模型内，采用交替方向乘子算法进行求解，输出得到配电网低碳优化运行结果，其中，所述主体交易数据包括各产消者自身的运行计划、配电网的运行计划以及多个主体间的交易决策。
42、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该系统还包括：所述模型生成模块内配电网优化运行信息与产消者能量交易信息，基于配电网优化运行与产消者能量交易之间的关系，构建多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行架构；
43、模型生成模块内多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行架构包括：
44、城市建筑与配电网低碳优化运行在物理层，产消者能量交易在信息层；
45、模型生成模块内分布式资源聚合特性约束条件包括：
46、分布式光伏运行特性约束条件：
47、
48、温控负荷运行特性约束条件：
49、
50、
51、电储能运行特性约束条件：
52、
53、
54、
55、
56、式中，i＝{1，2，...，i}，i∈i表示产消者集合；t＝{1，2，...，t}，t∈i表示时间间隔集合；δt表示单位时间；pipv(t)和分别表示产消者i的分布式光伏在时间间隔t的有功出力及其日前预测最大值；piac(t)、tiin(t)、tiout(t)分别表示产消者i的温控负荷在时间间隔t的运行功率、内部和外部的环境温度；r、c、η分别表示温控负荷的等效热阻、等效热容和性能系数；表示产消者i舒适度范围对应的温度限值；分别表示产消者i的电储能在时间间隔t的充、放电功率和荷电状态；分别表示产消者i的电储能的充放电功率上限、荷电状态限值和容量；
57、模型训练模块内以所有产消者的能量和碳配额出清成本最低为目标函数的表达式如下：
58、
59、式中，表示一个交易周期内所有产消者的能量交易成本；表示一个交易周期内所有产消者的碳配额交易成本；表示产消者i在t时间间隔内在从dso处购买电能的成本；表示产消者i在t时间间隔内向dso出售电能的收益；表示产消者i在t时间间隔内对温控负荷偏离设定温度的不满意程度；表示产消者i在t时间间隔内从碳市场处购买碳配额的成本；
60、模型训练模块内计及碳配额的多利益主体能量共享出清模型的约束条件为基于能量共享的产消者电能平衡约束和基于能量共享的产消者成本与效用约束；
61、模型训练模块内基于能量共享的产消者电能平衡约束条件：
62、
63、
64、式中，pinetbuy(t)表示产消者i在时间间隔t从电网购买的电能；pinetsell(t)表示产消者i在时间间隔t内向电网出售的电能；piload(t)表示产消者i在时间间隔t内的刚性负荷预测参数；表示在p2p交易中产消者i在时间间隔t内转移给产消者j的电能；表示在p2p交易中产消者j收到产消者i的电能；
65、所述基于能量共享的产消者成本与效用约束：
66、
67、
68、
69、
70、式中，表示产消者i在时间间隔t从电网购买电能的成本；表示产消者i在t时间间隔内对温控负荷偏离设定温度的不满意程度；表示产消者i的电储能在时间间隔t的损耗成本,表示产消者i在时间间隔t向电网出售电能的收益；βitcl表示产消者i温控负荷温度的敏感程度；tiset表示产消者i设定的温控负荷最舒适温度；ηies表示电储能的损耗系数；λtou表示电网的实时电价；λfit表示电网的上网电价；
71、优化运行模块内基于碳配额共享的产消者的碳配额交易成本：
72、
73、式中，为产消者i在时间间隔t内从碳市场处购买碳配额的成本；为碳市场出售的碳配额的价格，δt为单位时间间隔。
74、本发明的有益效果：
75、本发明构建了产消者与产消者之间进行电能交易的能量共享机制，在此基础上，建立所有产消者能量出清的交易模型，激励产消者进行低碳电能管理，促进产消者低碳运行。此外，为保证市场的公平、安全运行，同时兼顾保护产消者用户的隐私信息，对上述模型采用交替方向乘子算法进行求解，有助于通过市场手段降低产消者能量成本，进而促进配电网低碳优化运行。
1.多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法，其特征在于，所述配电网优化运行信息与产消者能量交易信息，基于配电网优化运行与产消者能量交易之间的关系，构建多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行架构。
3.根据权利要求2所述的多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法，其特征在于，所述多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行架构包括：
4.根据权利要求1所述的多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法，其特征在于，所述分布式资源聚合特性约束条件包括：
5.根据权利要求1所述的多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法，其特征在于，所述以所有产消者的能量和碳配额出清成本最低为目标函数的表达式如下：
6.根据权利要求1所述的多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法，其特征在于，所述计及碳配额的多利益主体能量共享出清模型的约束条件为基于能量共享的产消者电能平衡约束和基于能量共享的产消者成本与效用约束。
7.根据权利要求6所述的多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法，其特征在于，所述基于能量共享的产消者电能平衡约束条件：
8.根据权利要求1所述的多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行方法，其特征在于，基于碳配额共享的产消者的碳配额交易成本：
9.多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行系统，其特征在于，所述模型生成模块内配电网优化运行信息与产消者能量交易信息，基于配电网优化运行与产消者能量交易之间的关系，构建多利益主体能量共享下的配电网低碳优化运行架构；
