(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 202211020032.9 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 北京交通大 学 地址 100044 北京市海淀区西直门外上园 村3号 (72)发明人 李鹏　袁志鹏　李振龙　曹源　 (74)专利代理 机构 北京市商 泰律师事务所 11255 专利代理师 邹芳德 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 考虑用户隐私安全的微电网分布式能量管 理方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种考虑用户隐私安全的微电 网分布式能量管理方法及系统， 属于智能电网能 量管理技术领域， 包括： 基于需求响应用户负载 聚合器的新能源微电网日前鲁能量管理模型； 基 于多智能体分布式协同优化的多用户微电网分 布式能量调度机制； 基于同态加密技术的、 隐私 保护的信息交互机制。 通过上述3个核心模块的 相互配合， 形成一套考虑用户侧隐私 的、 安全可 靠的微电网能量管理系统。 本发 明实现了整合不 同偏好的需求响应用户的微电网系统分布式能 量调度与管 理； 避免隐私信息的在分布式优化求 解过程中的直接暴露； 实现了微电网运营商与需 求响应用户的独立决策， 相比于中心化统一决策 进一步提高了容错能力， 提高了系统的安全可靠 性。 权利要求书4页 说明书13页 附图1页 CN 115392699 A 2022.11.25 CN 115392699 A 1.一种考虑用户隐私安全的微电网分布式能量管理方法， 其特 征在于， 包括： 根据微电网系统内设备运行状况， 构建整合负载聚合器的微电网系统能量优化调度模 型， 包括微电网运营商优化目标、 需求响应用户负载聚合器的优化目标和约束条件； 根据微电网系统能量优化调度模型， 构建所对应的拉格朗日函数； 根据所对应的拉格朗日函数， 分别获得微电网运营商、 需求响应用户以及负载聚合器 的局部能量管理函数； 交替求解微电网运营商、 需求响应用户以及负载聚合器的局部能量管理函数， 直至收 敛， 得到最终的能量分配结果。 2.根据权利要求1所述的考虑用户隐私安全的微电网分布式能量管理方法， 其特征在 于： 微电网运营商优化目标为： 其中， Cmt(t)＝amtPmt(t)+bmt， 负载聚合器优化目标为： 其中： 微电网系统总体优化目标为： 系统总效益 ＝min{CMG‑CDRA} 其中， t为调度时刻， T为调度时刻总数， Cmt(t)为燃气 轮机的运行成本， Cess(t)为储能系 统的损耗成本， Cgrid(t)为微电网与外部电力市场交互的成本， Cre(t)为燃气轮机的为弥补 可再生能源预测误差的备用成本， Pmt(t)为燃气轮机在t时刻的出力， amt、 bmt分别为燃气轮 机的燃料成本系数； 分别为储能系统在t时刻的充电功率和放电功率， 为储能系统对应的损耗系数； 分别为微电网向主电网购电功率和售电的 功率， 分别为电网的购电电价和售电电价； 和 分别为燃 气轮机在t时刻的向上备用功率和向下备用功率， 分别为所对应的备用成本系 数， 为用户d的用电功率， αd、 βd为用户d的用电偏好 参数。 3.根据权利要求2所述的考虑用户隐私安全的微电网分布式能量管理方法， 其特征在 于， 约束条件 包括： 储能系统约束：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115392699 A 20≤uess(t)+vess(t)≤1 Emin≤E(t)≤Emax E(T)＝Eini 其中， 为储能系统允许的最大充放电功率， E(t)为t时刻储能系统的能量水平； uess (t)、 vess(t)分别为充电指示变量和放电指示变量， 为避免储能系统同时充放电； ηch、 ηdis分 别为储能系统充电效率和放电效率； Eini为初始时刻储能系统容 量。 与主电网交 互约束： 0≤ugrid(t)+vgrid(t)≤1 其中， 为联络线所允许的最大交互功率； ugrid(t)、 vgrid(t)分别为微电网购电指示 变量和售电指示变量， 为避免同时购售电。 燃气轮机约束： 其中， 分别为燃气轮机的出力上下限， 为燃气轮机的爬坡功 率， x(t)为t时刻可 再生能源预测误差； 需求响应用户的功率约束： 其中， D为需求响应用户的集 合， 为集合内第d个用户的用电功率上限； 系统整体功率平衡约束为： 其中， Pwt(t)为风力发电机在t时刻的出力预测值。 4.根据权利要求2所述的考虑用户隐私安全的微电网分布式能量管理方法， 其特征在 于， 构建所对应的拉格朗日函数为： 其中： x,y,z为微网侧决策变量， wd为各需求响应用户的决策变量， λd为对偶变量， τ为惩权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115392699 A 3