[发明专利]一种基于主从合作博弈的多虚拟电厂联合优化调度方法有效

专利信息
申请号: 202011264791.0 申请日: 2020-11-12
公开(公告)号: CN112308334B 公开(公告)日: 2022-11-08
发明(设计)人: 王勇;许洪华;叶婷;王善磊;陈建坤;罗兴;申张亮;朱红勤 申请(专利权)人: 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司;国网江苏省电力有限公司
主分类号: G06Q10/04 分类号: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 徐莹
地址: 210019 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 主从 合作 博弈 虚拟 电厂 联合 优化 调度 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于主从合作博弈的多虚拟电厂联合优化调度方法,属于电力系统电源调度领域,包括:建立不同类型虚拟电厂的优化调度模型;基于建立的不同类型虚拟电厂优化调度模型,建立配电网运营商与多个虚拟电厂的主从博弈模型,并结合粒子群算法迭代求解主从博弈模型得到求解结果;根据求解结果,采用Shapley值法进行合作利润的再分配,并输出最终求解结果。所述建立不同类型虚拟电厂的优化调度模型,包括多电型、少电型、自平衡型的虚拟电厂调度模型。本发明能够求解出配电网运营商、虚拟电厂参与电力市场的最佳交易策略,促进多个虚拟电厂间电能共享,显著提高分布式能源的综合利用效率,有利于实现各类分布式发电资源的就近消纳与合理调度。

技术领域

本发明涉及一种基于主从合作博弈的多虚拟电厂联合优化调度方法,属于电力系统电源调度的技术领域。

背景技术

近年来,以可再生能源发电的分布式电源迅速发展,然而,分布式电源容量小、数量多、接入分散、出力间歇性的特点限制了其大规模的发展。以虚拟电厂(virtual powerplants,虚拟电厂)形式聚合可再生能源,通过能量管理系统控制各聚合单元,能实现聚合单元的协调优化运行,从而提高虚拟电厂的稳定性和参与电力市场时的竞争力,并获得规模经济的效益。虚拟电厂可参与的电力市场包括日前市场、实时市场、双边合同市场和辅助服务市场等,参与平衡市场能帮助虚拟电厂平抑可再生能源的波动,降低可再生能源出力预测不准确的风险,并获得更大经济效益。

目前针对虚拟电厂的优化调度往往只关注单个虚拟电厂的调度策略,鲜有针对多虚拟电厂联合优化调度进行分析研究的案例。考虑到不同虚拟电厂由于聚合的终端单元不同,其对外呈现的特性往往存在较大差别,多个虚拟电厂之间存在较大的时空互补潜力,虚拟电厂联合运行往往能提高相互之间的共享电量,减少与上级电网之间的电量交易,进一步降低自身的用电成本。此外,在现货市场条件下,虚拟电厂与配电系统运营商(distribution system operator,配电网运营商)的交易策略往往是双向影响的,即虚拟电厂既是价格的接受者,也是价格的制定者,市场运营商制定的交易电价与虚拟电厂的交易电量密切相关。

因此,如何准确制定运营商与虚拟电厂之间的交易电价,实现市场运营商最大化经济效益的同时,最大程度上降低各虚拟电厂的运营成本,实现各类分布式发电资源的就近消纳与合理调度,是当前亟需解决的关键问题。

发明内容

为了解决上述多个虚拟电厂与市场运营商之间的交易策略优化,实现多虚拟电厂间利润的公平合理分配,以及分布式能源的综合利用和各类分布式发电资源的就近消纳与合理调度的问题,提供一种基于主从合作博弈的多虚拟电厂联合优化调度方法,采用一种基于主从合作博弈的多个虚拟电厂联合优化调度模型,其中主从博弈用于求解虚拟电厂最优调度策略和市场运营商最佳电价策略,合作博弈用于形成多虚拟电厂联盟并通过Shapley值法实现利润的合理分配,保证合作联盟不会破裂,有效实现配电网运营商与虚拟电厂的交易策略优化和各类分布式发电资源的就近消纳与合理调度。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题:

一种基于主从合作博弈的多虚拟电厂联合优化调度方法,包括以下步骤:

步骤1:建立不同类型虚拟电厂的优化调度模型;

步骤2:基于建立的不同类型虚拟电厂优化调度模型,建立配电网运营商与多个虚拟电厂的主从博弈模型,并结合粒子群算法迭代求解主从博弈模型得到求解结果;

步骤3:根据求解结果,采用Shapley值法进行合作利润的再分配,并输出最终求解结果。

进一步地,作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤1建立不同类型虚拟电厂的优化调度模型,包括:

(1)建立多电型虚拟电厂的优化调度模型;

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