[发明专利]基于合作博弈动态联盟结构划分的互联微网经济调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及互联微网技术领域，具体地，涉及一种基于合作博弈动态联盟结构划分的互联微网经济调度方法，基于动态联盟结构划分，实现智能微网中互联微网的经济调度方法。

背景技术

近些年来分布式电源的发展，使得含有风电、光伏及储能等新型分布式电源的微网正在逐渐成为现代电力系统中重要的组成部分。随着电力系统中微电网数量的增加，根据所处的地理位置以及自身运行的目标，微电网将会形成不同的互联微网群。由于微电网或微电网群具有负荷和电源的双重特性，其在不同的时段可以承担售电方或购电方的角色，因此微电网可以作为主动参与者加入电力市场中。由于各地区的微电网可能属于不同的运营方，其经济利益存在一定独立性，因此考虑经济效益最优下的决策问题渐渐成为电力市场化发展中不可忽视的一环。目前微电网相关的研究主要以网损优化、电压偏差控制等作为目标函数，考虑微网作为参与者加入电力市场所带来的经济收益相关问题的研究仍较少。同时，当前博弈论在电力系统中的研究主要针对非合作博弈，但在实际电力系统中，随着参与者的数量与种类日趋增加，非合作博弈由于服从个体理性并一定会带来最优的结果，反而可能陷入类似囚徒困境的两败俱伤，因此研究合作博弈是未来研究的重要方向。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种基于合作博弈动态联盟结构划分的互联微网经济调度方法，该方法解决了如下技术问题：

1)考虑互联微网产销互补模式下，各微网以合作联盟的形式加入电力市场，以全体微网利益最优为前提，设计微网的定价模型以及协调能量调度方法；

2)运用动态联盟结构划分算法，求解合作联盟结构的划分以及确定收益分配方式，最终完成互联微网间的协调经济调度。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种基于合作博弈动态联盟结构划分的互联微网经济调度方法，包括以下步骤：

步骤1：确定互联微网内部的每个微网在给定时刻的发电量与负荷需求，计算该给定时刻的申报售电购电量，将申报售电购电量发送给集中控制中心；

步骤2：集中控制中心通过动态联盟结构划分算法进行联盟结构划分，求解最优联盟结构，并将最优联盟结构发送给各个微网；

步骤3：各个微网接收来自集中控制中心的最优联盟结构并形成指令，与最优联盟结构内的其它微网进行能量调度指令交互，按照各自微网的售电购电需求，完成能量传输。

优选地，所述步骤1具体为：互联微网中的各微网通过各自的多代理系统实时确定当前时刻的发电量与负荷需求，多代理系统与集中控制中心的信息交互网络，将计算后的申报购电量与售电量信息上报给集中控制中心。

优选地，所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：互联微网内的M个微网构成合作博弈参与者集合N＝{n₁，n₂，...，n_M}，初始联盟结构划分为S_initial＝{S₁，S₂，...，S_M}，S₁，S₂，...，S_M为构成初始联盟结构的M个联盟，其中构成每一个联盟的多个微网均分别构成一个单独的子联盟；

步骤2.2：对于初始联盟结构中的第i个联盟S_i，考虑是否与初始联盟结构中的第j个联盟S_j进行合并操作：

当联盟S_i满足帕累托最优条件，将联盟S_i与联盟S_j进行合并操作，即联盟S_i与联盟S_j内部的所有微网在联盟合并后的新联盟S_i∪S_j中，微网的分配收益都不会劣于其在合并前联盟内部的收益；

反之，则不进行合并操作；

各联盟的收益函数v(S)定义为：