[发明专利]一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法

说明书

本发明公开一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法，包括：获取光储系统的光伏出力和储能容量、电力系统的负荷情况、实时电价和代理商所辖范围内所有光储系统设备容量总和；构建光储系统调度策略的第一非合作博弈模型；建立多个代理商参与的市场购售电竞价的第二非合作博弈模型；构建能源运营商的分配响应电量模型，确定能源运营商对各个代理商的分配响应电量；求解由第一非合作博弈模型和第二非合作博弈模型组成的调度‑竞价双层博弈模型；对光储系统的最优调度子策略进行实时调整，得到光储系统的目标调度策略。有效的协调电力系统峰谷调节和光储系统的收益平衡，可以保证乡村农户的光储系统的收益。

技术领域

本发明属于能源优化技术领域，尤其涉及一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法。

背景技术

单个乡村光储系统具有容量相对较小，且较为分散的特点。但总体来看，同一地区的乡村光储系统总装机容量是较大的。因此，如何合理的对乡村光储系统进行调度，使光储系统的运营收益提升，并使光储系统参与到电力系统的优化。

为在对乡村光储系统进行调度的过程中常使用到多策略集演化博弈模型或非合作博弈模型（例如，发明名称为多主体双层博弈的规模化电动汽车充放电优化调度方法的中国专利（CN114662759A）中的博弈模型）进行优化，采用该些模型的乡村光储系统优化调度方法虽然能够考虑到能源运营商、代理商以及用户三者之间的经济利益，但是当能源运营商的发电量大于需求时，会存在乡村光储系统的能源利用率较低的情况。

因此，亟需研究一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法，对于提高清洁能源的利用效率具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法，用于解决乡村光储系统的能源利用率低的技术问题。

本发明提供一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法，包括：

步骤1、获取光储系统的光伏出力和储能容量、电力系统的负荷情况、实时电价和代理商所辖范围内所有光储系统设备容量总和；

步骤2、构建光储系统调度策略的第一非合作博弈模型及约束集，并基于粒子群算法对第一非合作博弈模型进行求解，得到光储系统的调度策略；

步骤3、建立多个代理商参与的市场购售电竞价的第二非合作博弈模型；

步骤4、构建能源运营商的分配响应电量模型，确定能源运营商对各个代理商的分配响应电量；

步骤5、求解由第一非合作博弈模型和第二非合作博弈模型组成的调度-竞价双层博弈模型，确定光储系统、代理商、能源运营商的最优策略，其中，所述最优策略包括光储系统的最优调度子策略、代理商的最优竞价子策略以及能源运营商的最优分配响应电量子策略；确定光储系统、代理商、能源运营商的最优策略具体包括：

能源运营商对控制区域的代理商的电能报价的策略集，随机选择某一报价；

能源运营商和各个代理商根据某一报价计算当前时刻的利益，同时分别输出使能源运营商的利益和各个代理商的利益增加的目标报价，每次目标报价的变化量为x；

利用粒子群算法根据分配响应电量模型计算能源运营商对各个代理商分配的响应电量，并根据多个光储系统构成的第一非合作博弈确定各个光储系统充放电策略，其中所述粒子群算法的速度更新公式为：

，

式中：为t时刻的速度，为t+1时刻的速度，为惯性因子；、均为加速常数，、均为[0,1]区间上的随机数，为光储系统i的极值，为所有光储系统的极值，为修正项；

计算修正项的表达式为：

，

式中，为粒子i在t时刻的位置；

若能源运营商的效益、代理商的效益、光储系统的效益均增高，则再次增加目标报价，否则输出上一轮次报价；

步骤6、对光储系统的最优调度子策略进行实时调整，得到光储系统的目标调度策略，其中，对光储系统的最优调度子策略进行实时调整具体包括：