[发明专利]一种基于非合作博弈的风光抽蓄联合系统优化调度方法

权利要求书

1.一种基于非合作博弈的风光抽蓄联合系统优化调度方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤A、建立非合作博弈模型；

该模型由博弈参与者、参与者策略集、参与者收益及博弈均衡策略四要素构成；

1、确定博弈参与者：

博弈参与者为：风电、光伏、抽蓄电厂，分别选用W、P、CX代表风电、光伏、抽蓄电厂；

2、确定参与者策略：

t时刻W、P、CX三方进行独立决策与博弈时，分别以各自的发电出力作为策略，分别记为P_W,t、P_P,t、P_CX,t；

实际决策时受到机组特性及环境约束，决策量变量在其中连续取值，即三方的策略集总是在连续策略空间中取值，具体表示为：

P_W,t∈Ω_W (1)；

P_P,t∈Ω_P (2)；

P_CX,t∈Ω_CX (3)；

式中：

Ω_W为风电约束确定的出力策略空间；

Ω_P为光伏约束确定的出力策略空间；

Ω_CX为抽蓄电站约束确定的出力策略空间；

3、确定参与者收益：

W、P、CX三方独立参与者各自的收益由其盈利性收入与支出两部分构成，三方参与者的收益函数分别记为M₁、M₂、M₃；

4、确定博弈均衡策略：

博弈均衡策略为以上三方参与者的约束条件；

步骤B、模型求解；

采用迭代搜索法求解Nash均衡解，其流程如下；

1、输入原始负荷数据与参数：

给定负荷、电价以及计算风电、光伏、抽蓄收益所需的参数；

2、建立非合作博弈模型：

依据建模流程，构建风–光–抽蓄电力系统的非合作博弈调度模型；

3、给定模型的Nash均衡解的初始数值；

在三方参与者各自对应的策略集中随机选择一个初值(P_W,t,0，P_P,t,0，P_CX,t,0)；

4、三方参与者独立决策：

记第i轮三方参与者依据自身利益函数求解出该轮己方的出力方案为(P_W,t,i，P_P,t,i，P_CX,t,i)，其中，进行第i轮优化决策时需要考虑前一轮的结果，即：

P_W,t,i＝arg max M₁(P_W,t,i-1,P_P,t,i-1,P_CX,t,i-1) (24)；

P_P,t,i＝arg max M₂(P_W,t,i-1,P_P,t,i-1,P_CX,t,i-1) (25)；

P_CX,t,i＝arg max M₃(P_W,t,i-1,P_P,t,i-1,P_CX,t,i-1) (26)；

5、判别是否找到模型的Nash均衡解：

若第i轮与第i-1轮的优化结果相同，依据Nash均衡的定义，上述非合作博弈模型已达到Nash均衡，转入步骤6；

若第i轮与第i-1轮的优化结果不相同，则转至步骤4；

重复步骤4、5直到找到Nash均衡解；

6、输出该模型的Nash均衡解及均衡度：

若算法无法达到收敛状态，则需要在步骤3重新给定一个初值，对于收敛与否的判断需要结合第i、i-1、i-2轮三方参与者依据自身利益函数求解出该轮己方的出力方案(P_W,t,i,P_P,t,i,P_CX,t,i)、(P_W,t,i-1,P_P,t,i-1,P_CX,t,i-1)、(P_W,t,i-2,P_P,t,i-2,P_CX,t,i-2)；

综合考量：

满足相邻两轮各电厂出力方案优化结果差值呈现随时间收敛的状况，即：

|P_W,t,i-P_W,t,i-1|≤|P_W,t,i-1-P_W,t,i-2| (27)；

|P_P,t,i-P_P,t,i-1|≤|P_P,t,i-1-P_P,t,i-2| (28)；

|P_CX,t,i-P_CX,t,i-1|≤|P_CX,t,i-1-P_CX,t,i-2| (29)；

依据收敛的定义，认为算法达到收敛状态；

以上求解流程是建立在非合作博弈模型存在Nash均衡解的前提下进行的。