[发明专利]基于洛特卡－沃泰拉模型的能源互联网演化路线分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源互联网演化领域，尤其指基于洛特卡－沃泰拉模型的能源互联网演化路线分析方法。

背景技术

2015年中国经济步入新常态，经济增速由高速增长调整为中高速增长，同时面临着产业结构转型、环境气候污染等难题，能源可持续发展关系着一国的国计民生，能源互联网的发展有利于推动绿色低碳、节能减排，提高用能质量和安全，推动经济增长，满足能源需求。因而，寻求区域能源互联网演化模式非常重要，能够对电力公司和相关部门提供有效建议。

在已有的区域能源互联网研究中，多以研究关键技术、市场模式等单一维度为主，对区域能源互联网多维度的研究甚少，尤其是对区域能源互联网演化路线的研究更是凤毛麟角，不能够对电力公司和相关部门提供有效建议。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供基于洛特卡－沃泰拉模型的能源互联网演化路线分析方法，以分析区域能源互联网存在的若干种演化路线，以为电网公司和相关部门提供建议策略的目的。为此，本发明采取以下技术方案。

基于洛特卡－沃泰拉模型的能源互联网演化路线分析方法，其特征在于包括以下步骤：

1)提取影响区域能源互联网演化的因素，因素包括公共驱动因素、政策驱动因素、市场驱动因素、技术驱动因素，前两因素归为他组织因素，后两因素归为自组织因素；

2)选择Lotka-Volterra演化协同动力学模型，提出假设条件，求稳态解，得到多种演化路径和对应改进策略；

3)根据独立性权重法确定指标权重，根据灰色估计法和指标权重确定模型参数值，参照演化路径得到能源互联网演化路线，并根据对应的改进策略提出具体发展建议。

本发明对传统的Lotka-Volterra模型进行改进，应用独立性权重法和灰色估计法确定地区能源互联网演化路线，并首次应用于能源互联网领域。能为地区的能源互联网发展提出具体发展建议。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

进一步的，在步骤1)中，公共驱动因素包括资源、环境、气候和国际合作；政策驱动因素包括国家战略政策、财政金融政策、环境环保政策和法律法规；市场驱动因素包括用户侧用能需求、供给侧资源约束矛盾、能源供需形势以及价格机制；技术驱动因素包括能源转换、能源储存应用在能源生产、存储、传输、消纳环节的技术。

进一步的，在步骤2)中，选择Lotka-Volterra演化协同动力学基本模型：

式中：N₁表示他组织因素的驱动作用水平，N₂表示自组织因素的驱动作用水平；p₁为他组织因素驱动提升比例，p₂为自组织因素驱动提升比例；q₁表示自组织因素不变时他组织因素产生的最大作用，q₂表示他组织因素不变时自组织因素产生的最大作用；

对L-V模型，提出以下假设：

假设1：他组织与自组织之间呈现完全竞争状态，这种反向抵消对区域能源互联网演化具有反向抑制作用；

假设2：他组织与自组织之间呈现完全合作状态，这种同向重合对区域能源互联网演化具有正向促进作用；

假设3：对于区域能源互联网演化来说，自组织与他组织呈现完全合作状态是理想状态；自组织与他组织之间呈现完全竞争状态是不理想状态；两种状态的中间状态是分向复合状态，并且长期都呈现此状态，改进的L-V模型为；

式中：a₁₂表示他组织对自组织的竞争抵消作用，a₂₁表示自组织对他组织的竞争抵消作用，取值范围为[0，1]；b₁₂表示他组织对自组织的协同合作作用，b₂₁表示自组织对他组织的协同合作作用，取值范围为[0，1]；N₁表示他组织因素的驱动作用水平，N₂表示自组织因素的驱动作用水平；p₁为他组织因素驱动提升比例，p₂为自组织因素驱动提升比例，q₁表示自组织因素不变时他组织因素产生的最大作用，q₂表示他组织因素不变时自组织因素产生的最大作用；