[發明專利]一種虛擬電廠內部收益分配方法

在審

• 申請號: 201810107620.3
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108399492A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 劉嬌嬌;駱炎
• 申請（專利權）人: 上海電氣分布式能源科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發明公開了一種虛擬電廠內部收益分配方法，包括：獲取作為虛擬電廠內成員的分布式發電單元的功率預測數據和虛擬電廠所供用電負荷的功率預測數據；根據虛擬電廠內成員的種類，列出所有可能性的聯盟組合；確定每種聯盟組合下的優化變量、約束條件和表示收益的特征函數；利用優化變量、約束條件和表示收益的特征函數，采用算法求解每種聯盟組合下的虛擬電廠的收益；利用求解的收益，計算虛擬電廠內各個分布式發電單元的表示的基本Shapley值，其中Shapley值表示根據各分布式發電單元對聯盟邊際貢獻的大小而進行的收益分配；計算風險因子；計算風險因子修正改進的Shapley值。

技術領域

本發明涉及電力系統的新能源調度運行技術領域，尤其涉及一種交易日結束之后虛擬電廠(Virtual Power Plant)收益分配方法。

背景技術

隨著電力需求的不斷增長以及全球范圍內能源緊缺、環境污染和氣候變化等問題的日益嚴峻，傳統能源發電的弊端日趨凸顯，清潔能源成為能源開發主流趨勢，實現由不可再生能源向清潔能源的轉變加快。虛擬電廠通過先進的控制、計量、通信等技術聚合不可控機組、可控機組、儲能系統、可控負荷等多種類型的分布式電源，利用不同分布式電源之間的時空互補性，消納分布式電源的出力隨機性，實現多個分布式電源之間的協調優化運行，以及資源的合理優化配置及利用。虛擬電廠作為對分布式電源接入電網進行有效管理的重要形式，日益受到重視。

虛擬電廠的內部收益分配機制包括均分策略、按容分配策略、等MDP值分配策略、基本Shapley值(Shapley Value)分配策略、核仁分攤策略。均分策略忽略參與者的不同貢獻，將利益平均分攤。按容分配策略根據各個參與者出力大小，對利益進行按比例分配。等MDP值分配確保各參與者在該分配策略下的滿意度是相同的。基本Shapley值分配是根據各個參與者對聯盟的邊際貢獻進行利益的分配。核仁分攤策略的基本思路是在分配屬于核仁的條件下，最不理想的聯盟收益也要優于其他分配向量的最不理想的聯盟收益。

但是，總體上，目前對于虛擬電廠內部單元收益分配函數的考慮較為簡單，未考慮不同類型分布式電源在虛擬電廠組成中所發揮的不同貢獻，未對不同成員在虛擬電廠中承擔的不同風險進行衡量。然而，虛擬電廠內部的運行管理對象主要包括各種分布式電源、儲能系統以及可控負荷等。內部各個對象又可能隸屬于不同的所有者。虛擬電廠運行調度形成穩定的輸出參與市場獲得利潤后，需要研究如何對內部分布式電源所做出的貢獻進行合理的補償。運行中，柴油機組等可控分布式電源往往對風電、光伏發電等被動不可控電源起著備用作用。如果單純地以出力大小評估各個分布式電源的貢獻并不能公平地反映其在運行過程中所發揮的作用。同時，如果分配不合理，部分分布式電源可能會選擇脫離虛擬電廠，對虛擬電廠的穩定運行造成不容忽視的威脅。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種虛擬電廠內部收益分配方法以克服或減輕現有技術的上述缺陷，確保虛擬電廠的穩定運行。

為實現上述目的，本發明提供了一種虛擬電廠內部收益分配方法，包括：

獲取作為虛擬電廠內成員的分布式發電單元的功率預測數據和虛擬電廠所供用電負荷的功率預測數據；

根據虛擬電廠內成員的種類，列出所有可能性的聯盟組合；

確定每種聯盟組合下的優化變量、約束條件和表示收益的特征函數；

利用優化變量、約束條件和表示收益的特征函數，采用算法求解每種聯盟組合下的虛擬電廠的收益；

利用求解的收益，計算虛擬電廠內各個分布式發電單元的表示的基本Shapley值，其中Shapley值表示根據各分布式發電單元對聯盟邊際貢獻的大小而進行的收益分配；

計算風險因子；

計算風險因子修正改進的Shapley值。

優選地，風險因子為：