[发明专利]一种基于主从博弈的能源互联网日前优化控制方法

说明书

一种基于主从博弈的能源互联网优化控制方法，首先，对系统进行初始化并获取相关参数，先由网群控制中心设定初始内部价格，各ELN子网根据该初始价格进行决策，计算出对应的最优策略，网群控制中心整合策略集合，以网群控制中心利益最大化为目标，计算出更新后的内部价格，如此反复，当博弈达到Stackelberg均衡且内部价格不在进行改变。则输出此时的优化策略集合为日前优化结果。该发明可以有效提高能源互联网对新能源的消纳能力以及故障时的系统可靠性，并在一定程度上增加能源互联网的经济利益。

技术领域

本发明涉及一种基于主从博弈的能源互联网日前优化控制方法。

背景技术

各国学者结合智能电网、微网等电网技术和多维度互联的互联网技术，提出了将能源网络和信息网络深度耦合的能源互联网概念，能源局域网(Energy Local Network，ELN)作为能源互联网的最基本优化和调度单元，自提出以来便成为学术界和产业界的研究热点。

能源互联网是深度融合电力、天然气及新能源等综合能源系统，将能源的生产、制造、存储及传输等实现互联，最大限度实现资源最优配置。但是，能源互联网中分布式设备较多，调度中心接收和分析的数据量大，通信时间随之增加。并且，随着大规模分布式可再生能源不断接入电网，使得新能源利用在大部分场合下具有不稳定性，负载需求的波动性，实时电价的随机性，给供需侧引入大量不确定，对整个系统的产出和消纳造成功率不平衡。供需侧不平衡问题不仅造成能源浪费，而且严重影响能源互联网的安全稳定运行。因此，多能源系统优化运行管理成为能源互联网解决问题的关键。

传统电网采用集中控制调度，通过中央控制器获取全局信息才能实现优化调度，所以计算量大、可靠性差、投资成本高，能源传输缺乏灵活性。随着能源互联网时代的到来，能源局域网群的应用愈加广泛。能源局域网通过供需侧双向互动、实现信息实时共享，使得各ELN之间根据自身情况进行交互，ELN群间实时决策更新，解决功率不平衡问题，增强系统安全性、可靠性。各子网间进行多能源互补共济，提高可再生能源渗透率。为了推动能源局域网中源、荷、储之间的协调优化，我们迫切需要对能源互联网优化管理做更深层次的研究。

发明内容

为了有效完成能源局域网群的互联运行控制，克服新能源利用在大部分场合下具有不稳定性问题，本发明基于主从博弈对能源互联网进行日前优化管理方案研究。本发明引入预测控制技术，建立基于主从博弈理论的能源局域网群模型，减小预测数据的不确定性，实现能源的合理配置，达到收益最大化。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于主从博弈的能源互联网优化控制方法，包括以下步骤：

S1：首构建能源局域网群模型，对系统进行初始化并获取优化所需参数，包括风能、光能与储能的日前预测数据；

S2：建立主从博弈模型，网群控制中心为领导者，由其设定初始内部价格，各个ELN子网为跟随者，依据初始内部价格进行决策，计算出对应的最优策略；

S3：网群控制中心整合各个ELN子网的策略集合，以网群控制中心利益最大化为目标，重新计算出内部价格，定义为更新内部价格；

S4：各个ELN子网再根据更新内部价格进行决策，计算出对应该更新内部价格下的最优策略；

S5：当博弈达到Stackelberg均衡(Stackelberg Equilibrium，SE)，且内部价格不再更新，则输出最终优化集合作为能源局域网群日前优化结果；

S6：若博弈达不到Stackelberg均衡，则返回步骤S2依据更新的状态信息重新进行优化。