As an effective way to accommodate the distributed renewable energy, microgrid participating in the electricity market competition is an inevitable trend. Because of severe uncertainty and poor dispatchability of the distributed renewable energy in the microgrid, how to counterbalance the deviation between microgrid's actual output/demand and cleared quantity from the market is an important issue needed to address. First, a multi‐energy trading framework is introduced where microgrids bid in a distribution electricity market (DEM). An arbitrageur is presented to buy and sell electricity between the DEM and the day‐ahead wholesale market (DAWM). In order to compensate the bid deviations of microgrids with uncertain output/demand in the DEM, the power to gas (P2G) technologies are applied by a microgrid when it has excess electricity, while the natural gas generating unit (NGGU) is applied when it has deficit electricity. Second, based on the multi‐energy trading framework, a joint stochastic equilibrium model for the DEM, DAWM, and the gas market (GM) is proposed. In addition, Monte Carlo simulation and scenario reduction techniques are applied to tackle the uncertainty in the actual output/demand of microgrids. Finally, the numerical examples show that the proposed multi‐energy trading model can compensate the deviation of the microgrids with uncertain output/demand in the DEM, and help to improve the market competitiveness of microgrids and the utilization of distributed renewable energy. © 2020 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.

中文翻译：

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微电网竞价的多能源市场均衡分析

作为适应分布式可再生能源的有效途径，微电网参与电力市场竞争是必然趋势。由于微电网中分布式可再生能源的严重不确定性和可调度性差，如何平衡微电网的实际产量/需求量与市场清算量之间的偏差是需要解决的重要问题。首先，引入了多能源交易框架，其中微电网在配电电力市场（DEM）中竞标。提出了一个套利者，以在DEM和日前批发市场（DAWM）之间买卖电力。为了补偿DEM中不确定输出/需求的微电网的投标偏差，当微电网中的电量过剩时，将使用燃气发电（P2G）技术，天然气发电单元（NGGU）缺电时使用。其次，基于多能源交易框架，提出了DEM，DAWM和天然气市场（GM）的联合随机均衡模型。另外，应用蒙特卡罗模拟和场景减少技术来解决微电网实际输出/需求中的不确定性。最后，数值算例表明，所提出的多能源交易模型能够补偿DEM中具有不确定输出/需求的微电网的偏差，并有助于提高微电网的市场竞争力和分布式可再生能源的利用。©2020日本电气工程师学会。由John Wiley＆Sons，Inc.发布 基于多能源交易框架，提出了DEM，DAWM和天然气市场（GM）的联合随机均衡模型。另外，应用蒙特卡罗模拟和场景减少技术来解决微电网实际输出/需求中的不确定性。最后，数值算例表明，所提出的多能源交易模型可以补偿DEM中具有不确定输出/需求的微电网的偏差，并有助于提高微电网的市场竞争力和分布式可再生能源的利用。©2020日本电气工程师学会。由John Wiley＆Sons，Inc.发布 基于多能源交易框架，提出了DEM，DAWM和天然气市场（GM）的联合随机均衡模型。另外，应用蒙特卡罗模拟和场景减少技术来解决微电网实际输出/需求中的不确定性。最后，数值算例表明，所提出的多能源交易模型能够补偿DEM中具有不确定输出/需求的微电网的偏差，并有助于提高微电网的市场竞争力和分布式可再生能源的利用。©2020日本电气工程师学会。由John Wiley＆Sons，Inc.发布 蒙特卡罗模拟和情景减少技术被用于解决微电网实际输出/需求中的不确定性。最后，数值算例表明，所提出的多能源交易模型能够补偿DEM中具有不确定输出/需求的微电网的偏差，并有助于提高微电网的市场竞争力和分布式可再生能源的利用。©2020日本电气工程师学会。由John Wiley＆Sons，Inc.发布 蒙特卡罗模拟和情景减少技术被用于解决微电网实际输出/需求中的不确定性。最后，数值算例表明，所提出的多能源交易模型能够补偿DEM中具有不确定输出/需求的微电网的偏差，并有助于提高微电网的市场竞争力和分布式可再生能源的利用。©2020日本电气工程师学会。由John Wiley＆Sons，Inc.发布 并有助于提高微电网的市场竞争力和分布式可再生能源的利用。©2020日本电气工程师学会。由John Wiley＆Sons，Inc.发布 并有助于提高微电网的市场竞争力和分布式可再生能源的利用。©2020日本电气工程师学会。由John Wiley＆Sons，Inc.发布