[发明专利]一种基于主体有限理性决策的微电网源-储联合规划多策略演化博弈分析方法

说明书

本发明的一种基于主体有限理性决策的微电网源‑储联合规划多策略演化博弈分析方法，其特点是：包括建立多利益主体演化博弈模型、建立演化博弈复制者动态方程、演化稳定策略的求取、基于多策略集演化博弈演化稳定策略的求解等步骤，解决了当前微电网规划中难以平衡微电网运营商与电网运营商间利益冲突，以及传统博弈方法假设参与人完全理性的局限性的问题。采用本发明方法可以有效平衡微电网运营商与电网运营商间收益，提高微电网内可再生能源利用率，并合理降低电网网损。具有方法科学合理，适用性强，效果佳，能够提高微电网智能规划效率，平衡不同运营商之间利益关系等优点。

技术领域

本发明涉及微电网源-储容量规划领域，是一种基于主体有限理性决策的微电网源-储联合规划多策略演化博弈分析方法，应用于多利益主体的微电网分布式电源(Distribution Generation，DG)及储能(Battery energy storage system，BESS)联合规划。

背景技术

为提高可再生能源利用、满足小区域供电灵活性需求，基于分布式发电的区域微电网系统成为了研究热点。微电网作为含分布式电源与储能系统的小型发配电系统，对大电网系统进行了有效补充，可有效提高区域供电可靠性、降低远距离输电成本。合理的配置微电网中微电源与储能容量是微电网安全经济运行前提，也是微电网并网时保障大电网安全运行的基础。

目前，关于微电网系统的分布式电源容量规划研究主要包括独立型微电网与并网型微电网。其中独立型微电网的研究未考虑微电网并网时对大电网的影响，不符合实际工程。对于并网型，根据规划目标的不同，可采用不同的规划方法寻优不同场景下的最优规划方案。现有的规划方法主要分为经典方法和人工智能算法两大类。但是随着配网规模增大，采用经典方法进行规划耗时长、收敛速度缓慢；人工智能算法已广泛应用于微电网分布式电源容量规划中，但现有研究以微电网自身的利益为规划目标，忽视了微电网对大电网的影响，且未考虑储能充放电运行策略对规划的影响。

除传统经济因素外，微电网源-储容量规划涉及到的微电网运营商和电网运营商两大利益主体经济性间存在冲突。博弈方法可有效平衡不同主体间复杂的经济关系，但传统博弈假定参与人完全理性，因此，在分析利益主体冲突时，解决方案过于理想化。而在其他领域应用演化博弈是，多仅采用两个策略集，难以确定用户存在较多决策对决策结论的影响。

发明内容

本发明的目的是，克服现有微电网源-储规划技术的不足，提供一种科学合理，适用性强，效果佳，能够兼顾电网运营商与微电网运营商的利益，提高规划效率的基于主体有限理性决策的微电网源-储联合规划多策略演化博弈分析方法。

实现本发明目的采用的技术方案是，一种基于主体有限理性决策的微电网源-储联合规划多策略演化博弈分析方法，其特征是，它包括以下步骤：

1)建立多利益主体演化博弈模型

基于博弈的三要素，即：参与人、策略集、支付函数建立演化博弈模型；

(1.1)参与人：微电网运营商、电网运营商

在演化博弈分析中，博弈参与方为生物群体，将微电网运营商与电网运营商映射为两个种群，记为P₁与P₂，种群中有多个个体，每个个体产生各自的策略，并且进行随机重复博弈；

(1.2)多策略集

提出一种基于多策略集的演化博弈方法，全面反映长期规划下，潜在最优解集，全面分析多策略的演化状态，最终确定最优演化状态策略，将每个种群均在种群个数的约束条件下，随机产生n个策略，n为自然数，以各微源及储能的安装数的集合为策略集合，微电网运营商种群P₁的策略集记为S₁，电网运营商种群P₂的策略集记为S₂，策略集表征为：