[發(fā)明專利]一種多主體博弈的增量配電網(wǎng)源網(wǎng)荷協(xié)同規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810745212.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN109034563B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋旋坤;辛培哲;李珊;鄒國輝;李軍;崔立飛;王濤;楊楠;劉釗;董邦天
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;國網(wǎng)河北省電力有限公司石家莊供電分公司;三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

本發(fā)明涉及一種多主體博弈的增量配電網(wǎng)源網(wǎng)荷協(xié)同規(guī)劃方法，其步驟：分別建立多個(gè)投資主體的規(guī)劃決策模型；根據(jù)三個(gè)投資主體的傳遞關(guān)系分析DG投資運(yùn)營商和配網(wǎng)公司之間的靜態(tài)博弈行為，博弈達(dá)到均衡狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)建立靜態(tài)博弈模型；采用魯棒優(yōu)化處理DG出力的不確定性，并引入虛擬博弈者“大自然”，根據(jù)其與配網(wǎng)公司之間的動(dòng)態(tài)博弈行為，博弈達(dá)到均衡狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)建立動(dòng)態(tài)博弈模型；考慮DG投資運(yùn)營商、配網(wǎng)公司、電力用戶以及“大自然”多主體博弈，形成面向增量配電網(wǎng)規(guī)劃的動(dòng)?靜態(tài)聯(lián)合博弈格局，以此為基礎(chǔ)建立動(dòng)?靜態(tài)聯(lián)合博弈模型；采用迭代搜索法求解納什均衡點(diǎn)，對(duì)基于博弈理論的規(guī)劃決策模型進(jìn)行求解，得到最終規(guī)劃方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)規(guī)劃研究領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種考慮不確定性和多主體博弈的增量配電網(wǎng)源網(wǎng)荷協(xié)同規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

隨著增量配電業(yè)務(wù)改革試點(diǎn)工作的穩(wěn)步推進(jìn)，增量配電業(yè)務(wù)開始對(duì)社會(huì)資本開放。一方面，分布式電源投資商、參與需求側(cè)響應(yīng)的電力用戶開始作為獨(dú)立主體參與配電網(wǎng)的投資與運(yùn)營，使得投資主體多元化成為我國增量配電網(wǎng)最顯著的特征之一；另一方面，分布式電源大規(guī)模接入給增量配電網(wǎng)注入了更多的不確定性因素。在此背景下，研究考慮多主體利益和不確定性的增量配電網(wǎng)規(guī)劃方法具有重要的理論和實(shí)際意義。

事實(shí)上，在增量配電網(wǎng)中，不同主體在規(guī)劃時(shí)往往是以自身利益為出發(fā)點(diǎn)，較少考慮整個(gè)市場(chǎng)中的整體利益，即都是個(gè)體理性的。這些彼此獨(dú)立的投資主體在決策過程中會(huì)通過不斷分析其他主體的規(guī)劃策略，來調(diào)整自身的策略，從而實(shí)現(xiàn)自身利益的最大化。可見，上述以個(gè)體理性為基礎(chǔ)的規(guī)劃模型，存在以下問題：1)由于忽略了獨(dú)立投資主體之間的博弈關(guān)系，這種規(guī)劃方法無法體現(xiàn)實(shí)際增量配電網(wǎng)市場(chǎng)的運(yùn)行機(jī)制，因而規(guī)劃決策的精確性和有效性不高；2)上述規(guī)劃方法僅僅從總體最優(yōu)的角度進(jìn)行決策，無法兼顧市場(chǎng)中每一個(gè)投資主體的利益訴求，在追求總體收益最高的同時(shí)有可能損害個(gè)體投資者的利益，從而降低市場(chǎng)活力，制約增量配電網(wǎng)的發(fā)展。

因此，在研究獨(dú)立主體間博弈機(jī)理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于個(gè)體理性的增量配電網(wǎng)規(guī)劃模型，以尋求多主體參與的規(guī)劃決策納什均衡點(diǎn)，是一個(gè)更為符合市場(chǎng)機(jī)制的有效思路。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種多主體博弈的增量配電網(wǎng)源網(wǎng)荷協(xié)同規(guī)劃方法，其通過引入虛擬博弈者“大自然”，實(shí)現(xiàn)了博弈理論和魯棒優(yōu)化的深度融合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種多主體博弈的增量配電網(wǎng)源網(wǎng)荷協(xié)同規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：1)分別建立多個(gè)投資主體的規(guī)劃決策模型，投資主體包括DG投資運(yùn)營商、配網(wǎng)公司和參與DSR的電力用戶；2)根據(jù)三個(gè)投資主體的傳遞關(guān)系分析DG投資運(yùn)營商和配網(wǎng)公司之間的靜態(tài)博弈行為，在博弈過程中當(dāng)DG投資運(yùn)營商和配網(wǎng)公司任意一方改變策略都無法獲得更多的收益時(shí)，博弈達(dá)到均衡狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)建立靜態(tài)博弈模型；3)采用魯棒優(yōu)化處理DG出力的不確定性，并引入虛擬博弈者“大自然”，根據(jù)其與配網(wǎng)公司之間的動(dòng)態(tài)博弈行為，在博弈過程中當(dāng)“大自然”和配網(wǎng)公司任意一方改變策略都無法獲得更優(yōu)的支付時(shí)，博弈達(dá)到均衡狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)建立動(dòng)態(tài)博弈模型；4)考慮DG投資運(yùn)營商、配網(wǎng)公司、電力用戶以及“大自然”多主體博弈，形成面向增量配電網(wǎng)規(guī)劃的動(dòng)-靜態(tài)聯(lián)合博弈格局：配網(wǎng)公司和DG投資運(yùn)營商之間構(gòu)成靜態(tài)博弈，同時(shí)和“大自然”之間構(gòu)成動(dòng)態(tài)博弈，以此為基礎(chǔ)建立動(dòng)-靜態(tài)聯(lián)合博弈模型；5)采用迭代搜索法求解納什均衡點(diǎn)，對(duì)基于動(dòng)-靜態(tài)聯(lián)合博弈模型的規(guī)劃決策模型進(jìn)行求解，得到最終規(guī)劃方案。

進(jìn)一步，所述步驟1)中，DG投資運(yùn)營商的規(guī)劃決策模型負(fù)責(zé)對(duì)分布式電源進(jìn)行規(guī)劃，目標(biāo)為自身收益最大化，決策變量為分布式電源的位置和容量；

目標(biāo)函數(shù)為：

式中，為DG售電收益，為DG投資成本，為DG運(yùn)維成本，為政府對(duì)于可再生能源的發(fā)電補(bǔ)貼；

約束條件包括DG待選節(jié)點(diǎn)接入數(shù)目限制、DG滲透率約束以及DG出力約束：