[发明专利]一种基于合作博弈的自备电厂与风电场发电权调度方法

权利要求书

1.一种基于合作博弈的自备电厂与风电场发电权调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建自备电厂和风电场合作博弈模型；具体为：自备电厂和风电场组成合作联盟，当自备电厂和风电场不参与发电权交易时，自备电厂采用自发自用的模式，自备电厂的成本包括发电煤耗成本、因碳排放和配额增加的成本；风电场由于在日前调度时系统消纳能力不足，存在弃风，弃风电量对应上网电量收益和绿证收益为零；自备电厂和风电场合作参与发电权交易时，自备电厂减少自发自用电量，由风电场替代发电，电厂支付买电成本；当自备电厂调峰空间有剩余时，则自备电厂和风电场具有合作博弈的可能性；发电权交易中的可交易电量取决于弃风电量和自备电厂发电权，弃风电量和时段来自于日前机组组合调度；

步骤2：基于日前机组组合模型，确定步骤1中所述合作博弈的策略空间，具体为，在系统负荷、风电预测出力以及自备电厂火电机组参数给定的条件下，以发电成本、火电机组启停成本和风电场的弃风成本总成本最小为目标，优化火电机组的开机、各时段的出力；

步骤3：计及碳排放权和配额收益，考虑通过发电权交易起到的调峰效果给予的补偿，建立以自备电厂和风电场联盟净收益最大为目标函数的合作博弈交易模型；

步骤4：提出基于绿色环保、成本以及调峰贡献的多因素改进的Shapley修正值分配法；

步骤5：采用广义析取规划方法和分段线性化方法将所提非线性模型转化为混合整数线性模型，利用CPLEX求解。

2.根据权利要求1所述的一种基于合作博弈的自备电厂与风电场发电权调度方法，其特征在于，步骤2进一步包括：所述机组组合模型的优化表示为如式(1)所示的数学模型：

式(1)中，C₁、C₂、C₃分别为发电成本、机组启停成本和起风成本，Θ为调度时段集；其中，发电成本C₁被表示为如式(2)所示：

式(2)中，Ω为常规机组集；u_i,t为机组i在t时刻的状态，将机组运行表示为1，机组停运表示为0；P^G_i,t为机组i在t时刻的计划出力；a_i、b_i、c_i为机组i的耗量常数；

机组启停成本C₂被表示为如式(3)所示：

式(3)中，为机组i的开机费用；

弃风成本C3被表示为如式(4)所示：

式(4)中，y为风电场数量，c_w为系统单位弃风惩罚成本；为风电场在t时刻的日前风功率预测值；为风电场在t时刻的日前调度出力值；△T为单位时段，值为1。

式(1)所示数学模型的约束条件包括功率平衡约束、发电机组出力约束、爬坡约束、启停机时间约束、潮流约束，其中，功率平衡约束被表示为如式(5)所示：

式(5)中，表示时刻t的系统负荷；

所述发电机组出力约束被表示为如式(6)、(7)所示：

式(6)、(7)中：和分别为机组i的最大、最小出力；

所述爬坡约束被表示为如式(8)所示：

式(8)中：分别为机组i有功出力的上、下降爬坡速率；

所述启停机时间约束被表示为如式(9)、(10)所示：

式(9)、(10)中：分别指在研究时段内，机组i最短开机、停机持续时间，即是机组i允许的最短开机、停机时间；

所述潮流约束被表示为如式(11)所示：

P^min≤P_t≤P^max (11)，

式(11)中：P_t为t时刻输电断面传输功率；P^max、P^min分别为断面传输功率上、下限；

将自备电厂和风电场的合作博弈策略空间分别记为S_S,t、S_W,t，表示为如式(12)所示：

式(12)中，x为自备电厂数量；Q_i,t、Q_j,t分别为自备电厂i和风电场j在t时段的成交电量，Q_i,t,min、Q_i,t,max、Q_j,t,min、Q_j,t,max分别为自备电厂i和风电场j在t时刻最小和最大出力。