[发明专利]一种基于纳什谈判法的多虚拟电厂联合调度方法

说明书

本发明公开了一种基于纳什谈判法的多虚拟电厂联合调度方法，包括：建立单虚拟电厂日前优化调度模型；建立多个虚拟电厂电能交互模型，并在此基础上，构建考虑集中‑分散交易机制的多虚拟电厂联合调度模型；最后，根据上述多虚拟电厂联合调度模型的求解结果，构建基于纳什谈判策略的多虚拟电厂收益分配方法，计算各虚拟电厂的最终收益。本发明能够在多虚拟电厂联合调度结果的基础上，对各虚拟电厂的收益进行二次分配，从而实现区域级多虚拟电厂联盟的长久稳定，实现多个虚拟电厂电能的优势互补与梯级利用，显著提高能源利用水平，提高各虚拟电厂的经济效益。

技术领域

本发明属于电力技术领域，涉及电力系统电源调度，具体涉及一种基于纳什谈判法的多虚拟电厂联合调度方法。

背景技术

随着能源短缺和环境污染等问题的日益严峻，大力开发以风电和光伏为主的可再生能源，实现能源的绿色、低碳和循环发展已成为全球能源行业的重要战略。与传统能源相比，分布式能源具有可靠、经济、灵活、环保等优势，但由于其容量小、地理位置分散、出力随机性等问题，导致电网很难对其进行有效管控。虚拟电厂技术为解决上述问题提供了有效途径，其通过先进的通信、计量、控制等手段实现不同类型分布式能源的协调优化控制，已逐渐成为一种灵活性强、适应度高、经济性好的新兴运营模式。

目前，针对单个虚拟电厂的研究以及虚拟电厂内部的经济效益分配，国内外学者已经开战了较多的研究，并取得了一定的成果，其中，基于Shapley值法以及基于核仁法的分配方案使用的最多，然而，基于Shapley值法的分配方案在市场主体数量较多时，往往难以实现分配方案的快速确实，需要经过较多次计算才能得出最终的分配方案，计算效率较低；而基于核仁法的分配方案则有时候不能保证分配方案位于核心，且同样存在大规模适用等问题。基于此，本发明提出一种基于纳什谈判法的多虚拟电厂合作剩余分配策略，将合作剩余分配问题转化为博弈均衡问题，并通过求解纳什均衡解实现分配策略的求解。在此基础上，可依次向谈判主体中加入各种谈判因素，从而可以考虑诸多方面的影响因素，实现合作剩余的公平分配。

发明内容

本发明要解决的问题是：在虚拟电厂技术中，如何实现多虚拟电厂联合调度背景下合作剩余的公平分配的问题。

本发明的技术方案为：一种基于纳什谈判法的多虚拟电厂联合调度方法，包括以下步骤：

步骤1，结合各聚合单元运行原理，构建虚拟电厂日前优化调度模型；

步骤2，结合多虚拟电厂间的电能交易原理，构建计及集中分散交易机制的多虚拟电厂联合调度模型，并采用GAMS软件调用CPLEX求解器实现模型的求解；

步骤3，构建基于纳什谈判理论的多虚拟电厂合作剩余分配模型，并结合步骤2的求解结果，计算各虚拟电厂的谈判系数以及分配结果。

进一步的，所述步骤1中构建虚拟电厂日前优化调度模型具体为：

虚拟电厂的聚合单元包括燃气轮机、可中断负荷以及电储能系统，各部分的具体模型如下：

燃气轮机模型：

将燃气轮机的运行成本表示为如下分段线性模式：

式中，a、λ^su、λ^sd分别为固定生产成本、启动成本以及关机成本；分别为整数变量，表示燃气轮机是否工作、启动或关机；K_l为燃气轮机生产成本曲线的第l段；g_l,t为燃气轮机第l段出力；为燃气轮机的总出力；

燃气轮机运行约束：