[发明专利]一种基于主从博弈的区域分布式能源网设计与优化方法

说明书

本发明涉及一种基于主从博弈的区域分布式能源网设计与优化方法，该方法包括如下步骤：S1：在能源站侧，根据分布式能源站售能收益函数和分布式能源站成本函数建立能源站效用函数；S2：在用户侧建立用户满意度函数，并根据用户满意度函数建立用户侧效用函数；S3：根据能源站效用函数和用户侧效用函数，建立区域分布式能源站与能源用户的主从博弈模型；S4：设置能源互联网的运行约束条件；S5：结合运行约束条件，对主从博弈模型进行互动博弈优化，获取能源站的最优能源价格。与现有技术相比，本发明充分考虑分布式能源系统中的冷负荷和热负荷、选取参与者之间完整时间段进行博弈、充分考虑功能侧设备的选型投资、博弈均衡解更准确。

技术领域

本发明涉及一种分布式能源网设计与优化方法，尤其是涉及一种基于主从博弈的区域分布式能源网设计与优化方法。

背景技术

随着区域分布式能源互联网中参与运行的决策主体规模相比传统电网急剧增加，而区域分布式能源互联网中每个决策主体选择行动时，都必须考虑其他决策主体的行动对己方利益产生的影响，因此如何协调区域分布式能源互联网中各决策主体关系、平衡和优化各方利益是一项极具挑战性的问题。在这种背景下，能够考虑多决策主体相互作用、多目标协调平衡的博弈理论成为攻克区域分布式能源互联网中诸多关键难题的有力工具。

研究发现，区域分布式能源系统中电能的博弈，已经有了相对成熟的博弈模式，形成了一定的理论成果，但是对于区域分布式能源系统中的冷、热负荷博弈研究较少；且在已有的研究中，参与者之间的博弈往往选取短时间的能源供求为研究对象，没有充分考虑参与者之间完整时间段的博弈；在博弈中没有充分考虑供能侧设备的选型、投资、以及外部能源网之间的联系等。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于主从博弈的区域分布式能源网设计与优化方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于主从博弈的区域分布式能源网设计与优化方法，该方法包括如下步骤：

S1：在能源站侧，根据分布式能源站售能收益函数和分布式能源站成本函数建立能源站效用函数；

S2：在用户侧建立用户满意度函数，并根据用户满意度函数建立用户侧效用函数；

S3：根据能源站效用函数和用户侧效用函数，建立区域分布式能源站与能源用户的主从博弈模型；

S4：设置能源互联网的运行约束条件；

S5：结合运行约束条件，对主从博弈模型进行互动博弈优化，获取基于主从博弈模型的博弈均衡解，所述的博弈均衡解为能源站的最优能源价格。

所述的S1中建立的能源站效用函数具体为：

maxW^DES＝F^DES-C^DES，

其中，W^DES为能源站的效用函数，F^DES为能源站的售能收益函数，C^DES为能源站的成本函数。

所述的能源站的售能收益函数F^DES具体为：

其中，p^C、p^H和p^E分别为单位冷价、单位热价、单位电价，m为月份，h为时刻，mo_m为m月对应的天数，和分别为m月h时刻用户N的冷实际负荷、热实际负荷、电实际负荷；

所述的能源站的成本函数具体为：

C^DES＝C^inv+C^grid+C^gas+C^om，