[发明专利]一种考虑电力市场全维度的源网荷多主体博弈规划方法

说明书

一种考虑电力市场全维度的源网荷多主体博弈规划方法，其具体步骤如下：基于电力市场运行的整体角度，将独立系统运营商纳入到博弈规划体系之中，同时引入一种考虑输电管制特性的输电效用计算方法，构建从发电到用电完整电力市场运行机制的源‑网‑荷多主体规划博弈模型；然后考虑各主体间的博弈关系，构建包括从发电到用电电力市场全维度的博弈决策架构；最后采用迭代搜索法对模型进行求解，得出最终的规划方案。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种考虑电力市场全维度的源网荷多主体博弈规划方法。

背景技术

全球范围内电力市场化改革的不断推进，给电力行业发展带来了一系列机遇和挑战。一方面，传统输电规划在计算输电效用时没有灵活的根据用户需求及时调整电价策略；另一方面，在构建规划模型时基于电力市场整体角度，可以充分提高电力系统的资源配置能力。因而传统规划方法研究重点侧重于如何解决系统规划过程中的新能源消纳、需求侧响应等问题。这种方法虽然能够在一定程度上提高系统投资规划的效率，但其既没有充分模拟包括ISO和源网荷各规划主体在内的全维度博弈决策过程，也缺乏资源配置的活力。因而还存在以下问题：

1)由于在成熟的电力市场中，源网荷不同主体(尤其是对于输电公司而言) 的效用不仅仅取决于节点电价，其还受市场运行机制(ISO决策、输电组织、阻塞情况等其他因素)的影响。因而，这种直接以节点边际电价结果作为各主体决策信息的方法，在规划中往往仅针对单一或者部分规划主体的决策，因而所考虑的ISO决策也仅涉及其与部分市场主体的信息交互(其他市场信息一般固定不变)。而实际上，在成熟的电力市场中，源、网、荷和ISO构成了完整的信息交互和博弈互动关系，ISO提供的决策信息既有节点电价还包括机组出力和输电公司的单位效用费率参数，在博弈过程中源、网、荷任何一个投资主体的规划方案更新也都会导致ISO决策边界条件的改变，因而只有建立包括ISO在内的全维度决策架构，才能实现对电力市场规划决策的精确模拟；

2)传统规划方法对输电公司的效用核算较为简单(简单核算投资运行费率或者效用)，基本上没有站在实际电力市场的角度核算输电公司的规划效用和费率。在成熟的电力市场中，源、网、荷不同主体(尤其是对于输电公司而言)的效用不仅仅取决于节点电价，其还受不确定因素(ISO决策、输电组织、阻塞情况等其他因素)的影响。只有在输电公司规划模型中完整的考虑所有市场要素，才能保证规划结果能有效缓解拥堵、降低节点边际电价从而进一步提升整个电力系统的规划投资效率。

因此在此背景下，研究一种能够全面分析源-网-荷及ISO完整市场要素的动态博弈行为，对实现对电力市场规划决策的精确模拟，提高整个电力系统的规划投资效率，具有重要的理论和实际意义。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能对电力市场规划决策实现更精确模拟的源网荷多主体博弈规划方法。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种考虑电力市场全维度的源网荷多主体博弈规划方法，包括以下过程：

步骤1：引入考虑输电管制特性的输电效用计算方法，构建考虑垄断管制和市场运行的输电公司规划模型；

步骤2：以电源新建，分布式电源投运为决策变量，构建考虑多市场主体的源网荷规划模型；

步骤3：提出考虑电力市场运行的源-网-荷规划博弈决策架构；

步骤4：求解纳什均衡，得出最终模型的规划方案。

在步骤1中，在引入考虑输电管制特性的输电效用计算方法，构建输电公司规划模型时，其目标函数由输电服务收入、可靠性费用构成，线路运行费率基于电价潮流数据分线路核算得出，保证对输电线路规划的市场合理引导。

上述目标函数具体如公式(1)所示：