[發明專利]一種基于博弈論的新能源混合電力系統容量配置方法

有效

• 申請號: 202010645732.1
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111799786B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 朱永勝;楊俊林;董燕;王信杰;丁同奎;魏翱龍;馮超
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/32;G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真

本發明提出了一種基于博弈論的新能源混合電力系統容量配置方法，其步驟為：首先，構建風力發電機、光伏發電機、電動汽車的出力模型以及風力發電機、光伏發電機的投資商收益模型、電動汽車聚合商收益模型；其次，根據風力發電機、光伏發電機的投資商收益模型和電動汽車聚合商收益模型構建基于博弈論的容量配置規劃模型；最后，采用迭代搜索法對容量配置規劃模型進行優化，輸出容量配置規劃模型中的風力發電機、光伏發電機和電動汽車的最優容量配置。本發明采用多種新能源發電在時間及地域上具有天然互補性，相比于單一能源發電，會降低其整體波動性，使電力輸出更加平滑穩定，有效地增加資源的充分利用，降低發電設備的投資成本。

技術領域

本發明涉及電力系統新能源規劃技術領域，特別是指一種基于博弈論的新能源混合電力系統容量配置方法。

背景技術

目前，世界各國面臨著資源枯竭及環境問題的雙重壓力，使用清潔可再生能源代替化石能源變得異常重要。風能及太陽能憑借其清潔、可再生等優點受到了廣大學者及各國政府的廣泛關注，且風、光在時間及地域上具有天然互補性，近年來發展迅速。然而風、光作為發電單元其固有的隨機不確定性，會給電網運行帶來負面影響。因此需要引入輔助設備平滑其出力，確保其供電穩定性，雖然通過投資大容量的儲能設備可解決此問題，但會增加系統的投資費用。

另一方面，近年來電動汽車作為一種新興能量密集型交通工具，逐漸進入大眾的生活，其以車網互動模式接入風、光混合發電系統后，在平滑區域能量波動的同時，也極大提高了風、光等可再生能源的接納能力及利用效率。電動汽車作為輔助設備相較于儲能電池，作為投資商角度，電動汽車投資費用歸車主，可降低設備投資費用。對于車主角度，車輛停放時參與調度會得到一定的經濟補貼，增加經濟收入，因此電動汽車作為風、光發電的輔助設備具有較大的優勢。因此以風、光、車作為主要能量單元的多能互補混合發電系統容量規劃的研究異常重要。

國內外對混合發電系統容量規劃研究大都著重于電網或設備投資商等單一主體，對多方利益的研究較少。然而混合發電系統設備投資商屬于不同利益方，隨“增量配網”政策的提出，對其容量配置與管理需考慮多方利益，博弈論是求解多方利益沖突與關聯的有效工具。在容量規劃階段，對資源數據準確預測是非常重要的一步，考慮數據分布特性進行典型日選取可顯著增加模型的求解速度與精度。

發明內容

針對上述背景技術中存在的不足，本發明提出了一種基于博弈論的新能源混合電力系統容量配置方法，解決了現有技術中將風、光作為發電單元其固有的隨機不確定性，給電網運行帶來負面影響的技術問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于博弈論的新能源混合電力系統容量配置方法，其步驟如下：

S1、構建典型日選取模型，將采集的風速、光照強度、電力負荷的年歷史數據輸入典型日模型中，得到典型日；

S2、針對典型日，根據電動汽車接入電網、離開電網的時刻，對電動汽車進行集群化處理，得到典型日每個集群內電動汽車的數量；

S3、根據典型日不同時刻的風速的大小構建風力發電機的出力模型，并由風力發電機的出力模型得到風力發電機的出力；

S4、根據典型日不同時刻的光照強度的強弱構建光伏發電機的出力模型，并由光伏發電機的出力模型得到光伏發電機的出力；

S5、根據風力發電機的出力和光伏發電機的出力計算混合電力系統的負荷缺額，由負荷缺額構建電動汽車的出力模型；

S6、根據風力發電機的出力和光伏發電機的出力分別構建風力發電機、光伏發電機的投資商收益模型；

S7、根據電動汽車的出力模型構建電動汽車聚合商收益模型；

S8、根據風力發電機、光伏發電機的投資商收益模型和電動汽車聚合商收益模型構建基于博弈論的容量配置規劃模型；