基于P2P交易模式和MES电能共享的配电系统韧性提升方法与流程

基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升方法
技术领域
1.基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升方法，属于配电网韧性提升技术领域。


背景技术：

2.电力的安全稳定供应是当今经济社会发展的重要推手，减少甚至避免电力系统故障对各个行业以及维护社会经济稳定发展具有重要意义。世界范围内电网规模逐步扩大，电网的复杂程度逐步增加，因极端天气出现电力设备故障的概率和误操作的现象也在逐步增加。配电系统处于电网的终端，当配电系统遭受突发故障时不仅会影响到与其直接相连的产消者，甚至会引起大规模停电事故。因此，提升配电系统在遭受极端天气、误操作等突发故障时的韧性得到了国内外学者的普遍关注。
3.目前提高配电系统韧性的方法主要有：通过拓扑切换的方式来保证重要负荷的供电连续性，其在家配电系统恢复供电方面的作用非常有限，并且无法完全恢复对故障失负荷的供电；利用储能系统在配电系统中定容选址来保证配电系统重要负荷不间断供电以提升配电系统韧性，但由于配电系统发生故障的线路具有不确定性，当固定式储能系统位于配电系统故障范围之外时，其无法在加快故障部分恢复供电方面发挥作用。近年来，新兴的移动储能系统通过自身移动特性实现了故障后配电系统拓扑结构变化的不确定导致固定储能系统在弥补故障负荷的局限性，但在传统的电能交易中，配电系统各产消者只能以自发自用、余电上网的方式运行，无法实现各产消者间的电能共享，限制了各产消者自身的发电能力，传统电能交易方式无法激发各产消者在电能共享时的灵活性资源。p2p交易模式作为一种新兴的交易模式，与传统的电能交易模式相比，其优越性在于p2p交易模式为各产消者间进行电能交易提供了平台，使得各产消者具备电能交易的选择性，能够充分利用各产消者的灵活性资源，在配电系统韧性提升领域有着重要作用。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够获得最大限度提升配电系统韧性时的mes的最优配置容量、时空特性及在p2p平台下各产消者的电能共享情况的基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.构造配电系统中各产消者p2p的交易框架；
7.提出配电系统中基于mes电能共享模型；
8.建立基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升模型；
9.求解韧性提升模型并得到mes的最优容量以及充、放电以及电能共享的时空特性。
10.优选的，所述方法还包括，各个具有发电能力的产消者在p2p交易框架上与其他产消者进行电能共享。
11.优选的，所述的p2p的交易框架为：
[0012][0013]
其中，t为时间t集合，n为配电系统产消者b的集合，g为配电系统中分布式发电机g集合，为t时段产消者b通过参与p2p交易以及电网与上级电网直接交易获取的有功、无功电能，u
b，t
为t时段产消者b的用电效益，cg(t)为产消者分布式电源的发电成本函数，cw(t)为电网实时电价，为t时段产消者b处的分布式发电机g的有功出力，为电网从b节点处注入的有功功率。
[0014]
优选的，所述的p2p交易框架下各产消者的出力为：
[0015][0016]
p2p框架下的电能共享模型为：
[0017][0018]
其中，ω代表各个电能交易；ωs、ωg分别为p2p交易的售电方与购电方；分别代表t时段电能交易ω对应的交易量，包括有功功率和无功功率；ω
t
为t时段电能交易ω的集合；分别为t时段产消者b的有功、无功需求。
[0019]
优选的，所述方法还包括，mes运行状态的约束包括mes运行状态约束、mes连续充放电约束、mes充放电最大功率约束、mes荷电状态约束以及mes最优容量约束。
[0020]
优选的，所述mes运行状态约束为：
[0021][0022]
其中，k为编号为k的mes的集合；和均为0-1变量，表示编号为k时刻产消者b处的充电信号，若为1，则编号为k的mes在t时刻产消者b处充电；表示mes的放电信号，表示mes的移动信号，当为1时，表明编号为k的mes在t时段处于移动状态；
[0023]
所述mes连续充放电约束为：
[0024]
[0025][0026]
其中，n为配电系统产消者b的集合；为在t时刻编号为k的mes的电量；为在t-1时刻编号为k的mes的电量；为在0时编号为k的mes的电量；为在24时编号为k的mes的电量；分别为t时刻编号为k的mes在b处的充电量和放电量；yk为编号为k的mes的初始能量系数，其取值为[0-1]；messk为mes容量；
[0027]
所述mes充放电最大功率约束为：
[0028][0029][0030][0031][0032]
其中，pmax、qmax分别为mes充放电的有功、无功最大功率限制；其中，pmax、qmax分别为mes充放电的有功、无功最大功率限制；分别为编号为k的mes在产消者b处的无功充电量与放电量；当为1时，mes进行充放电的最大功率限制是各mes实际的功率限制，当为0时，mes充放电的功率均为0；
[0033]
所述mes荷电状态约束为：
[0034][0035]
其中，分别为编号为k的mes的荷电状态的最大值和最小值，为在t时刻编号为k的mes的荷电状态；
[0036]
所述mes最优容量约束为：
[0037][0038]
其中，同soc mink同
[0039]
优选的，建立基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升模型的方法为：
[0040]
基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升模型的目标函数：
[0041][0042]
其中，t为时间t集合；n为配电系统产消者b的集合；k为编号为k的mes的集合；ce、cp均为mes的成本系数；p为产消者失负荷成本系数；messk为mes容量；pmax分别为mes充放电的有功最大功率限制；分布式电源发电成本cg为产消者间交易的电价；为t时段产消者b处的分布式发电机g的有功出力；cw(t)为电网实时电价；为电网从b节点处注入的有功功率；n
fault
为故障区域产消者集合；为配电系统故障部分的产消者b通过p2p交易获取的有功功率；为t时段产消者b的有功需求；d为mes的单位时间行驶费用；为t时段mes的移动信号，当其为1时，mes发生位移；
[0043]
基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升模型的约束条件。
[0044]
优选的，所述的约束条件包括潮流约束、发电机出力约束、节点电压约束以及mes充电功率来源约束；
[0045]
潮流约束为：
[0046][0047][0048][0049][0050][0051][0052][0053]
其中，b、/分别属于配电系统产消者、线路的集合n、l；为编号为k的mes在产消者b处的无功充电量；为t时刻编号为k的mes在b处的充电量；n
fault
为故障区域
产消者集合；n
norm
为正常区域产消者集合；为表征线路是否发生故障的0-1变量，当线路/发生故障时，该变量为0，否则为1；分别为t时刻线路/上流过的有功、无功功率；s
l
为线路/的容量；a
l，t
为t时刻线路/上流过电流的平方；v
b，t
为t时刻产消者b所在节点的电压平方；r
l
、x
l
分别为线路/的电阻和电抗；gb、bb分别为产消者b的电导和电纳；分别为t时刻产消者b处的分布式电源g的有功、无功出力；分别为t时刻产消者b处由电网注入的有功、无功功率；分别为t时刻产消者b通过向电网购电和与其他产消者进行p2p交易获取的电能；s(l)为线路/的功率流出端；r(l)为线路/的功率流入端；v
s(l)，t
、v
r(l)，t
分别为线路/功率流出端、流入端端电压的平方；分别为流入产消者b的输电线路传输的有功、无功功率；分别为流出产消者b的输电线路传输的有功、无功功率；
[0054]
发电机出力约束为：
[0055][0056][0057]
其中，分别是产消者b处分布式发电机g有功、无功功率出力的最大值；
[0058]
节点电压约束为：
[0059][0060]
其中，n
norm
、n
fault
分别为配电系统正常区域故障区域的集合；为t时刻产消者b处电压的模值；v
b，t
分别为t时刻产消者b处电压的模值的上下限；z
t
为电压约束的辅助变量，z
t
＝0此时故障区域不存在电压约束，z
t
＝1则故障区域存在电压约束；
[0061]
mes充电功率来源约束为：
[0062][0063][0064]
其中，为t时刻mes充电时来源于产消者b处分布式发电机g的有功功率，ω
g，t
为t时段分布式发电机g的交易集合，ω
k，t
为t时段编号为k的mes的交易集合，以上两个交易集合共同组成t时刻p2p交易集合ω
t
，为t时刻编号为k的mes在b处的放电量，代表t时段电能交易ω对应的交易量。
[0065]
优选的，基于julia利用gurobi求解器对配电系统进行求解。
[0066]
优选的，所述方法还包括，采用基于比例分配法的mes电能共享的费用均摊机制对各个参与mes电能共享的产消者进行费用均摊。
[0067]
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
[0068]
本基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升方法实现了减少配电系统故障失负荷并提高了运行的经济性；建立应用于配电系统的基于比例分配法的mes电能共享的费用均摊模型并进行求解；
[0069]
本发明通过协调运行策略既能够有效解决配电系统故障不确定性导致拓扑结构变化的不确定性情况下，固定储能系统会因位置在故障范围外导致其无法发挥在弥补故障失负荷的能力的问题，又通过引入p2p电能交易机制使配电系统中各产消者进行电能共享，从而最大限度发挥了mes在加快恢复故障供电，利用充放电的时序性以及分时电价合理安排充放电时间以提高系统运行的经济性，从而达到了提高配电系统韧性的作用。
附图说明
[0070]
图1为基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升策略的流程图。
[0071]
图2为各个具有发电能力的产消者能够在p2p交易框架上与其他产消者进行电能共享过程图。
[0072]
图3为一种15节点辐射型配电系统结构图。
[0073]
图4、5、6为多种故障情况下mes最优时空特性示意图。
[0074]
图7为一种线路4故障时配电系统中各产消者电能共享情况。
[0075]
图8为一种分时电网电价以及分时分布式电源发电成本示意图。
具体实施方式
[0076]
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本发明的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本技术的保护范围。
[0077]
图1～8是本发明的最佳实施例，下面结合附图1～8对本发明做进一步说明。
[0078]
如图1所示：基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升方法，包括如下步骤：
[0079]
构造配电系统中各产消者p2p的交易框架；
[0080]
提出配电系统中基于mes电能共享模型；
[0081]
建立基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升模型；
[0082]
求解韧性提升模型并得到mes的最优容量以及充、放电以及电能共享的时空特性。
[0083]
作为本实施例一种可能的实现方式，所述构造配电系统中各产消者p2p的交易框
架的过程为：
[0084]
与传统的自发自用、余电上网的电能交易方式相比，p2p交易使得配电系统中各产消者间具备电能共享的权利，因此各个具有发电能力的产消者能够在p2p交易框架上与其他产消者进行电能共享，共享过程如图2所示。
[0085]
由以上电能共享可知，产消者5、6具备一定的发电能力，在配电系统运行过程中其运用自身发电能力与其他产消者进行电能共享。ω为电能共享过程中的共享电量。
[0086]
本发明提出的p2p交易框架立足于整个配电系统，旨在实现配电系统社会福利最大化。p2p的交易框架为：
[0087][0088]
其中，t为时间t集合，n为配电系统产消者b的集合，g为配电系统中分布式发电机g集合，为t时段产消者b通过参与p2p交易以及电网与上级电网直接交易获取的有功、无功电能，u
b，t
为t时段产消者b的用电效益，cg(t)为产消者分布式电源的发电成本函数，cw(t)为电网实时电价，为t时段产消者b处的分布式发电机g的有功出力，为电网从b节点处注入的有功功率。
[0089]
p2p交易框架下各产消者的出力为：
[0090][0091]
p2p框架下的电能共享模型为：
[0092][0093]
其中，ω代表各个电能交易；ωs、ωg分别为p2p交易的售电方与购电方；分别代表t时段电能交易ω对应的交易量，包括有功功率和无功功率；ω
t
为t时段电能交易ω的集合；分别为t时段产消者b的有功、无功需求。
[0094]
上式分别指参与p2p交易中各分布式电源的出力和以及各产消者通过p2p交易获得的有功、无功功率。
[0095]
通过将以上p2p交易的目标函数和约束应用于配电系统中，可以得到配电系统最小运行成本时各个分布式电源的售电量、从电网中的购电量以及每个时刻各产消者之间的电能共享情况。
[0096]
作为本实施例一种可能的实现方式，构造配电系统中基于mes电能共享模型的过程为：
[0097]
本发明提出的mes电能共享机制应用于配电系统中的模型旨在对mes在多时段的运行状态、所处位置、充放电的规模进行优化。
[0098]
mes有三个不同的运行状态，分别是充电、放电、移动状态，mes运行状态的约束包括mes运行状态约束、mes连续充放电约束、mes充放电最大功率约束、mes荷电状态约束以及mes最优容量约束。
[0099]
mes运行状态约束为：
[0100][0101]
其中，k为编号为k的mes的集合；和均为0-1变量，表示编号为k时刻产消者b处的充电信号，若为1，则编号为k的mes在t时刻产消者b处充电；表示mes的放电信号，表示mes的移动信号，当为1时，表明编号为k的mes在t时段处于移动状态。每个mes在某个时刻只能在一个节点处运行，每个mes在某个时刻只能有一个运行状态。
[0102]
mes连续充放电约束为：
[0103][0104][0105]
其中，n为配电系统产消者b的集合；为在t时刻编号为k的mes的电量；为在t-1时刻编号为k的mes的电量；为在0时编号为k的mes的电量；为在24时编号为k的mes的电量；分别为t时刻编号为k的mes在b处的充电量和放电量；yk为编号为k的mes的初始能量系数，其取值为[0-1]；messk为mes容量。
[0106]
mes充放电最大功率约束为：
[0107][0108][0109][0110][0111]
其中，pmax、qmax分别为mes充放电的有功、无功最大功率限制；其中，pmax、qmax分别为mes充放电的有功、无功最大功率限制；分别为编号为k的mes在产消者b处的无功充电量与放电量；当为1时，mes进行充放电的最大功率限制是各mes实际的功率限制，当为0时，mes充放电
的功率均为0；
[0112]
mes荷电状态约束为：
[0113][0114]
其中，分别为编号为k的mes的荷电状态的最大最小值，为在t时刻编号为k的mes的荷电状态。上式为编号为k的mes在t时刻的荷电状态。
[0115]
所述mes最优容量约束为：
[0116][0117]
其中，soc maxk同soc mink同在应用mes来对配电系统进行优化的同时，还要考虑设置mes的经济性。上式为根据优化出的任一时刻储能装置的剩余电量以及荷电状态的最大值和最小值计算出mes的最优容量。
[0118]
作为本实施例一种可能的实现方式，建立基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升模型的过程为：
[0119]
基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升模型的目标函数：
[0120]
本发明通过提升配电系统故障后运行的经济性以及减少配电系统故障失负荷为目标来衡量配电系统韧性，本模型的目标函数为：
[0121][0122]
其中，t为时间t集合；n为配电系统产消者b的集合；k为编号为k的mes的集合；ce、cp均为mes的成本系数；p为产消者失负荷成本系数；messk为mes容量；pmax分别为mes充放电的有功最大功率限制；分布式电源发电成本cg为产消者间交易的电价；为t时段产消者b处的分布式发电机g的有功出力；cw(t)为电网实时电价；为电网从b节点处注入的有功功率；n
fault
为故障区域产消者集合；为配电系统故障部分的产消者b通过p2p交易获取的有功功率；为t时段产消者b的有功需求；d为mes的单位时间行驶费用；为t时段mes的移动信号，当其为1时，mes发生位移。
[0123]
标函数中各项分别为mes的应急调度成本、t时刻配电系统中分布式发电机的发电成本、各产消者从电网中购电成本、配电系统的失负荷费用、mes行驶过程所产生的费用。产生失负荷的原因是故障发生后，故障线路末端网络与上级电网断开，配电系统被分为正常
与故障两部分，正常部分为直接与上级电网相连的部分，故障部分为与上级电网断开的部分。其中故障部分所需的电量只能通过与具备发电能力的产消者进行p2p交易，因此，当故障部分产消者无法满足所有的负荷需求时会产生一定的故障失负荷。
[0124]
基于p2p交易模式和mes电能共享的配电系统韧性提升模型的约束条件：
[0125]
约束条件包括潮流约束、发电机出力约束、节点电压约束以及mes充电功率来源约束；
[0126]
本发明提出的配电系统韧性提升模型中由于各产消者间进行电能共享，会对配电系统的潮流产生一定影响，因此各产消者之间进行电能共享需要满足潮流约束，由于故障后配电系统分为正常部分故障部分两部分，故障部分与电网失去了电气联系。所以，潮流约束需要兼顾正常区域和故障区域两部分。
[0127]
潮流约束为：
[0128][0129][0130][0131][0132][0133][0134][0135]
其中，b、/分别属于配电系统产消者、线路的集合n、l；为编号为k的mes在产消者b处的无功充电量；为t时刻编号为k的mes在b处的充电量；n
fault
为故障区域产消者集合；n
norm
为正常区域产消者集合；为表征线路是否发生故障的0-1变量，当线路/发生故障时，该变量为0，否则为1；分别为t时刻线路/上流过的有功、无功功率；s
l
为线路/的容量；a
l，t
为t时刻线路/上流过电流的平方；v
b，t
为t时刻产消者b所在节点的电压平方；r
l
、x
l
分别为线路/的电阻和电抗；gb、bb分别为产消者b的电导和电纳；分别为t时刻产消者b处的分布式电源g的有功、无功出力；分别为t时刻产消者
b处由电网注入的有功、无功功率；分别为t时刻产消者b通过向电网购电和与其他产消者进行p2p交易获取的电能；s(l)为线路/的功率流出端；r(l)为线路/的功率流入端；v
s(l)，t
、v
r(l)，t
分别为线路/功率流出端、流入端端电压的平方；分别为流入产消者b的输电线路传输的有功、无功功率；分别为流出产消者b的输电线路传输的有功、无功功率。
[0136]
发电机出力约束为：
[0137][0138][0139]
其中，分别是产消者b处分布式发电机g有功、无功功率出力的最大值。上式对配电系统中各产消者的分布式发电机出力进行了限制。
[0140]
配电系统发生故障线路具有不确定性，故障区域潮流约束中通过设置布尔型变量来表征故障区域中是否存在分布式电源或正在放电的mes。
[0141]
节点电压约束为：
[0142][0143]
其中，n
norm
、n
fault
分别为配电系统正常区域故障区域的集合；为t时刻产消者b处电压的模值；v
b，t
分别为t时刻产消者b处电压的模值的上下限；z
t
为电压约束的辅助变量，z
t
＝0此时故障区域不存在电压约束，z
t
＝1则故障区域存在电压约束。
[0144][0145]
mes在配电系统某一节点处进行充电时，其充电的功率可能来源于电网或者是配电系统中的产消者，因此需要计算mes充电时的功率来源。
[0146]
mes充电功率来源约束为：
[0147][0148]
[0149]
其中，为t时刻mes充电时来源于产消者b处分布式发电机g的有功功率，ω
g，t
为t时段分布式发电机g的交易集合，ω
k，t
为t时段编号为k的mes的交易集合，以上两个交易集合共同组成t时刻p2p交易集合ω
t
，为t时刻编号为k的mes在b处的放电量，代表t时段电能交易ω对应的交易量。
[0150]
p2p交易构架下实现mes电能共享以提升配电系统韧性的数学模型由上式组成，通过对该数学模型的求解，可以得出当前目标下mes的时空特性和最优容量、配电系统在p2p交易框架下各产消者电能共享情况以及从电网中购电情况。
[0151]
作为本实施例一种可能的实现方式，建立应用于配电系统的基于比例分配法的mes电能共享的费用均摊模型并进行求解的过程为：
[0152]
基于julia利用gurobi求解器对15节点辐射型配电系统进行求解，得到提升故障下配电系统韧性的mes位置和容量以及充放电状态、配电系统中各产消者电能共享情况。
[0153]
作为本实施例一种可能的实现方式，建立应用于配电系统的基于比例分配法的mes电能共享的费用均摊模型并进行求解的过程为：
[0154]
本发明采用基于比例分配法的mes电能共享的费用均摊机制对各个参与mes电能共享的产消者进行费用均摊，该机制通过计算各个产消者参与mes电能交易量与mes总的电能交易量之比来计算固定成本分配结果，保证了各产消者与mes所在的产消者进行不同程度电能共享时固定成本分摊的公平性。本文提出基于比例分配法的mes电能共享的费用均摊机制既可以做到分配公平性，又有着计算量小、计算速度快等优点。在用基于比例分配法的mes电能共享的费用均摊机制对固定成本进行分配前，首先计算出配电系统中mes固定成本。
[0155]
配电系统中mes产生的固定成本为mes运行过程中产生的费用，包括mes应急调度成本、mes行驶费用、mes充电费用。
[0156]
mes固定成本为：
[0157][0158]
其中，ce、cp均为mes成本系数，messk为优化出的第k个mes的最优容量，d为mes单位时间的行驶成本。式中第一项和第二项是mes的应急调度成本，第三项为mes充电时各产消者发电出力产生的成本，第四项是mes在行驶费用，第五项是mes在充电时来自于电网的功率产生的固定成本。
[0159]
固定成本均摊过程中由于mes所在的产消者与其他产消者进行电能时交易双方均获得收益，因此，该交易所应支付的固定成本由交易双方共同承担。
[0160]
比例分配法的计算方法为：
[0161][0162]
[0163]
其中，disb为配电系统运行过程中产消者b与mes进行电能交易的总量，式中电能交易ω为产消者与mes间的电能交易，为t时段p2p交易ω对应的有功电量，cb为比例分配法下各节点应支付的固定成本。通过以上对比例分配法应用于配电系统固定成本分摊的建模，可以得出当前各个产消者需要承担的固定成本。
[0164]
本发明通过引入mes解决了固定储能系统会因其位置在故障区域外导致其无法为故障区域恢复供电的问题，又通过引入p2p电能交易机制使配电系统中各产消者间进行电能共享，从而避免了mes作为分布式电源只能与其所处位置的产消者进行电能交易的问题，最大限度发挥了mes在加快恢复故障区域供电的能力，在此基础上利用mes充放电的时序性以及分时电价合理安排充放电时间以提高系统运行的经济性，从降低故障失负荷与避免运行成本较大程度增加来提高配电系统韧性的作用。
[0165]
在该实例中以15节点配电系统作为仿真对象，具体数据参考文献《a p2p-dominant distribution system architecture》。在配电系统分布式电源参数中将节点1处分布式电源的发电上限调整为0.2mwh，其发电成本调整为40$/mwh。节点12处分布式电源发电成本调整为30$/mwh。在此基础上对配电系统用户2、13的负荷进行调整，如表1所示。配电系统中备用移动储能初始位置位于节点1处，其荷电状态允许变化范围为20％-100％，每小时最大充放电量为0.3wmh，其余参数如表2所示。
[0166]
表1 15节点辐射型配电系统部分节点参数
[0167][0168]
表2 mes参数设置
[0169][0170]
图3给出了15节点辐射型配电系统结构图，该配电系统有15个节点、14条输电线路以及两个分别位于节点1、节点12的分布式发电机。
[0171]
图4、5、6分别给出了配电系统不同故障下mes最优的位置以及充放电配置。结果显示，在以上故障情况下，mes均2产消者12处充电，原因是该处分布式电源发电成本较低，由于线路1、12故障时，故障部分失负荷较大，因此mes充电后均位于故障区域与该区域产消者进行电能共享，以减少故障失负荷。线路4故障后，由于故障区域负荷需求较小，通过一个mes电能共享就可以满足该区域用电需求，因此另一个mes会与正常区域共享电能以提高配电系统运行经济性。
[0172]
mes在故障区域放电时均位于负荷需求较大的产消者2、产消者13进行电能共享，这是因为产消者2、13负荷需求较大，与以上量产消者进行p2p交易可以避免电能传输，进而减少网络损耗。线路4故障时，mes位于产消者6处进行电能共享，mes与故障区域产消者进行p2p交易时能够减少功率传输距离，从而起到减少功率损耗、提高mes恢复故障区域供电的
能力。
[0173]
图7时线路4故障时，15h时各产消者的电能共享情况，该时刻mes均为放电状态，两个mes分别位于产消者2和产消者6处，mes通过对放电位置的选择可以减少配电系统运行过程中的网络损耗，最大限度提升系统运行经济性。
[0174]
图8分别是电网分时电价，配电系统中电价均与该时刻配电系统负荷需求有关。
[0175]
表3不同故障场景下各项费用对比
[0176][0177]
表4基于比例分配法的mes电能共享的成本均摊机制在各故障情况下的成本分配结果
[0178][0179]
通过表3可以看出，线路1故障后故障区域存在分布式电源，并且故障区域负荷需求较大，因此配电系统紧急调度的mes始终于故障区域放电以减少故障失负荷，同时，故障区域较大的负荷需求也要求mes具备高强度的持续供电能力，因此在线路1故障后配电系统紧急调度mes的容量较大，该情况下所需的应急成本较高；线路4、线路12故障后故障区域不存在分布式电源，因此只能靠mes在故障区域与其他产消者进行电能交易以减少故障失负荷。考虑到线路4故障后故障区域负荷需求较小，此时配电系统所需紧急调度的mes容量较小，因此所需的应急成本与失负荷费用较低。而线路12故障后故障区域负荷需求较大，使得参与应急调度的mes须具备高强度的持续放电能力，因此在线路12故障后配电系统紧急调度mes的容量较大，该情况下所需的应急成本较高。
[0180]
通过表4可以看出，线路1故障时，由于产消者2负荷较大，mes在产消者2处与其他故障产消者进行电能共享可以减少故障区域的网络损耗，最大限度减少失负荷，因此产消
者2需要均摊的成本高。产消者13、14、15由于处于配电系统的正常区域，mes没有与正常区域产消者进行电能共享，因此其成本均摊额为0。
[0181]
线路4故障时，故障区域负荷需求较小，同一时刻一个mes就可以满足其负荷需求，另一个mes用于在正常区域提升配电系统运行经济性。产消者2的成本均摊额较多的原因与以上相同。由于故障区域产消者以及正常区域存在负荷需求的产消者均参与了mes电能共享，因此除产消者1、产消者3外，配电系统其他产消者均有一定的成本均摊额。
[0182]
线路12故障后，故障区域包括产消者13、14、15，由于产消者13负荷需求量大，mes在产消者13处与其他故障产消者进行电能共享可以减少故障区域的网络损耗，最大限度减少失负荷，因此产消者13需要均摊的成本高。而正常区域产消者2-12未参与mes电能共享，因此不需要进行成本均摊。
[0183]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。