[發明專利]基于虛擬發電廠的均衡合作博弈控制器

有效

• 申請號: 201810415548.0
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108921368B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 喻潔;鄭偉;李鵬;王斯妤;劉莉莉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

本發明公開了一種基于虛擬發電廠的均衡合作博弈控制器，包括預測電量模塊、通信接口模塊、合作博弈方行為分析模塊和合作博弈算法模塊。本發明提出一種擬電廠內部合作博弈均衡解的算法，可獲得具有最優經濟效益的虛擬電廠運行方案；通過分析各分布式電源的相關信息及歷史發電量數據，得到預測發電量值，并通過通信接口模塊進行傳遞，將傳遞的信息輸入對手行為分析模塊，得到對手的預測競價行為，再將其輸入到合作博弈算法模塊，得出聯盟及個體聯合最優經濟效益。

技術領域

本發明涉及分布式發電技術領域，尤其是一種基于虛擬發電廠的均衡合作博弈控制器。

背景技術

全球氣候環境變化、能源緊缺以及環境污染等問題日益嚴峻，利用可再生能源發電的分布式電源由于具有高效率、低污染等優點，已成為未來全球能源發展的必然趨勢。但分布式能源在單獨運行時，其出力具有隨機性、間歇性和波動性較大的特點。因此，當分布式能源單獨并網時，會對電網的安全性和供電可靠性造成威脅。虛擬電廠概念的提出為分布式電源的協調調度和能量管理提供了可行的理論框架，從而保證了電網的安全平穩運行。然而，不同類型的分布式電源具有不同的運行特性，為了保證虛擬電廠的穩定運行，需要制定合理的市場運行機制，對其內部調度進行優化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種基于虛擬發電廠的均衡合作博弈控制器，能夠得出聯盟及個體聯合最優經濟效益，獲得具有最優經濟效益的虛擬電廠運行方案。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于虛擬發電廠的均衡合作博弈控制器，包括：預測電量模塊、通信接口模塊、合作博弈方行為分析模塊和合作博弈算法模塊；預測電量模塊通過分析各分布式電源的相關信息，建立電量預測模型來預測分布式電源的發電量信息；合作博弈方行為分析模塊根據合作博弈方公開的信息，結合通信接口模塊傳遞的預測電量模塊的相關信息，對合作博弈方目前狀態和未來趨勢作出判斷和評價，預測合作博弈方可能采取的競爭行為，得到合作博弈方的預測競價行為；合作博弈算法模塊基于合作博弈方行為分析的基礎上，制定自己的競價策略，對分布式電源進行優化調度，判斷所得的調度方案是否同時滿足個體理性與集體理性，若不滿足則返回重新設置報價系數k_i，重新計算，若滿足則通過通信接口模塊輸出最終結果。

優選的，分布式電源的相關信息包括風速、光照強度和歷史發電量數據。

優選的，合作博弈算法模塊對分布式電源進行優化調度具體為：

(1)確定目標函數；以聯盟及個體聯合收益最優為目標函數，表達式為：

maxf(r_i,P_i)＝(r_i-(2a_iP_i+b_i))P_i

其中n為虛擬電廠內分布式電源的個數，r_i為虛擬電廠報價，P_i為分布式電源i的實際出力，c_b代表單位備用成本，h₁、h₂為上、下旋轉備用系數，c_b僅指單位容量成本；

(2)確定約束條件；

(21)功率平衡約束：

其中P_i為分布式電源i的實際出力，L_d為系統負荷；

(22)分布式電源輸出功率上、下限約束

其中為分布式電源i的額定功率，為分布式電源i的實際最大出力。