[發明專利]基于洛特卡－沃泰拉模型的能源互聯網演化路線分析方法

在審

• 申請號: 201611192278.9
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106845775A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 孫可;鄭偉民;沈梁;張利軍;徐晨博;孫軼愷;范明霞;王焱;段光;王苗;范娟娟
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司;國網浙江省電力公司經濟技術研究院;浙江華云信息科技有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙)33206
• 代理人: 王曉燕

技術領域

本發明涉及能源互聯網演化領域，尤其指基于洛特卡－沃泰拉模型的能源互聯網演化路線分析方法。

背景技術

2015年中國經濟步入新常態，經濟增速由高速增長調整為中高速增長，同時面臨著產業結構轉型、環境氣候污染等難題，能源可持續發展關系著一國的國計民生，能源互聯網的發展有利于推動綠色低碳、節能減排，提高用能質量和安全，推動經濟增長，滿足能源需求。因而，尋求區域能源互聯網演化模式非常重要，能夠對電力公司和相關部門提供有效建議。

在已有的區域能源互聯網研究中，多以研究關鍵技術、市場模式等單一維度為主，對區域能源互聯網多維度的研究甚少，尤其是對區域能源互聯網演化路線的研究更是鳳毛麟角，不能夠對電力公司和相關部門提供有效建議。

發明內容

本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供基于洛特卡－沃泰拉模型的能源互聯網演化路線分析方法，以分析區域能源互聯網存在的若干種演化路線，以為電網公司和相關部門提供建議策略的目的。為此，本發明采取以下技術方案。

基于洛特卡－沃泰拉模型的能源互聯網演化路線分析方法，其特征在于包括以下步驟：

1)提取影響區域能源互聯網演化的因素，因素包括公共驅動因素、政策驅動因素、市場驅動因素、技術驅動因素，前兩因素歸為他組織因素，后兩因素歸為自組織因素；

2)選擇Lotka-Volterra演化協同動力學模型，提出假設條件，求穩態解，得到多種演化路徑和對應改進策略；

3)根據獨立性權重法確定指標權重，根據灰色估計法和指標權重確定模型參數值，參照演化路徑得到能源互聯網演化路線，并根據對應的改進策略提出具體發展建議。

本發明對傳統的Lotka-Volterra模型進行改進，應用獨立性權重法和灰色估計法確定地區能源互聯網演化路線，并首次應用于能源互聯網領域。能為地區的能源互聯網發展提出具體發展建議。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明還包括以下附加技術特征。

進一步的，在步驟1)中，公共驅動因素包括資源、環境、氣候和國際合作；政策驅動因素包括國家戰略政策、財政金融政策、環境環保政策和法律法規；市場驅動因素包括用戶側用能需求、供給側資源約束矛盾、能源供需形勢以及價格機制；技術驅動因素包括能源轉換、能源儲存應用在能源生產、存儲、傳輸、消納環節的技術。

進一步的，在步驟2)中，選擇Lotka-Volterra演化協同動力學基本模型：

式中：N₁表示他組織因素的驅動作用水平，N₂表示自組織因素的驅動作用水平；p₁為他組織因素驅動提升比例，p₂為自組織因素驅動提升比例；q₁表示自組織因素不變時他組織因素產生的最大作用，q₂表示他組織因素不變時自組織因素產生的最大作用；

對L-V模型，提出以下假設：

假設1：他組織與自組織之間呈現完全競爭狀態，這種反向抵消對區域能源互聯網演化具有反向抑制作用；

假設2：他組織與自組織之間呈現完全合作狀態，這種同向重合對區域能源互聯網演化具有正向促進作用；

假設3：對于區域能源互聯網演化來說，自組織與他組織呈現完全合作狀態是理想狀態；自組織與他組織之間呈現完全競爭狀態是不理想狀態；兩種狀態的中間狀態是分向復合狀態，并且長期都呈現此狀態，改進的L-V模型為；

式中：a₁₂表示他組織對自組織的競爭抵消作用，a₂₁表示自組織對他組織的競爭抵消作用，取值范圍為[0，1]；b₁₂表示他組織對自組織的協同合作作用，b₂₁表示自組織對他組織的協同合作作用，取值范圍為[0，1]；N₁表示他組織因素的驅動作用水平，N₂表示自組織因素的驅動作用水平；p₁為他組織因素驅動提升比例，p₂為自組織因素驅動提升比例，q₁表示自組織因素不變時他組織因素產生的最大作用，q₂表示他組織因素不變時自組織因素產生的最大作用；