[发明专利]基于纳什议价博弈的微电网双层协调优化调度方法

说明书

基于纳什议价博弈的微电网双层协调优化调度方法，预测微电网出力，初始化内部电价；调用Gurobi软件得到CSSIS的最优充、放电计划，并反馈给上层微电网；判断上层目标函数、子代相应的上层目标函数大小，得到的Stackelberg博弈均衡解，作为纳什议价博弈的初始分歧点。初始化上层微电网与CSSIS的交易电能，迭代的拉格朗日乘子和罚系数；对上层微电网进行优化，CSSIS收到上层微电网发送过来的数据进行优化，更新拉格朗日乘子，计算残差，判断是否满足收敛条件。本发明一种基于纳什议价博弈的微电网双层协调优化调度方法，相比非合作博弈模型，不仅能进一步提升各博弈参与方收益，实现互利共赢，而且还能更合理调度系统内资源，实现系统社会福利最优。

技术领域

本发明涉及微网运行优化技术领域，特别涉及一种基于纳什议价博弈的微电网双层协调优化调度方法。

背景技术

将电动汽车充换电站(BCSS)中退役下来的电池作为储能电池，实现电池的梯次利用，构建充换储一体化电站(CSSIS)，不仅可以满足不同用户的需求，而且还能充分利用电池的剩余价值。微电网运行方式灵活，可将多种资源整合到一起。充换储一体化电站与微电网可以形成优势互补，将两者结合组成一体化电站微电网(ISMG)是未来发展的一个趋势。

目前，针对含换电站或CSSIS的微电网经济运行已有大量研究，但相关研究中建立的微电网经济调度双层优化模型求解时间较长，且涉及到不同利益体之间生产策略与价格制定时，为使博弈参与者能够独立且经济有效地做出决策，通常采用非合作博弈的方法，然而，这些策略未能意识到博弈双方之间潜在的合作可能性，因此通常得到的是非帕累托最优解。针对以上问题，采用Stackelberg博弈可以更快速地求解出各参与者的最优策略，减少求解时间，同时引入合作博弈中的纳什议价理论，进一步提升微电网与CSSIS利润，更合理调度系统资源，实现系统社会福利最大化。

发明内容

针对非合作博弈无法实现系统社会福利最优、无法保证利润公平合理地分配的问题。本发明提供一种基于纳什议价博弈的微电网双层协调优化调度方法，相比非合作博弈模型，不仅能进一步提升各博弈参与方收益，实现互利共赢，而且还能更合理调度系统内资源，实现系统社会福利最优。

本发明采取的技术方案为：

基于纳什议价博弈的微电网双层协调优化调度方法，包括以下步骤：

步骤1：预测微电网内光伏、风机、负荷出力，迭代次数置零，设置最大迭代次数，初始化内部电价；

步骤2：判断是否达到最大迭代次数，若是则输出优化后的结果，进行步骤7；否则进行步骤3，开始下次迭代；

步骤3：根据当前内部电价，调用Gurobi软件得到下层充换储一体化电站CSSIS的最优充、放电计划，并反馈给上层微电网；

步骤4：上层微电网利用DE算法，得到上层目标函数C_MG；

步骤5：将当前内部电价作为父代内部电价，变异、交叉产生子代内部电价，计算子代相应的上层目标函数C _M'_G。

步骤6：判断C_MG、C_M'_G大小，若C_MG大，则将父代内部电价作为下次迭代的内部电价；否则，将子代内部电价作为下次迭代的内部电价，转至步骤2；

步骤7：将步骤2中得到的优化结果作,为纳什议价博弈的初始分歧点，进行以下步骤：

步骤8：初始化上层微电网与下层充换储一体化电站CSSIS的交易电能，拉格朗日乘子和罚系数；

步骤9：令k＝1，迭代开始；