[發(fā)明專利]基于斯塔克爾伯格博弈的光伏儲(chǔ)能電站容量配置優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110259009.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN112785094A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃才華;劉婷婷;蔣誠智;余雨;劉偉偉;唐蕾;李小平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 上官鳳棲

1.基于斯塔克爾伯格博弈的光伏儲(chǔ)能電站容量配置優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：確定光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的售電單價(jià)；

步驟2：建立斯塔克爾伯格博弈調(diào)度模型，其中光伏電站作為領(lǐng)導(dǎo)者，儲(chǔ)能電站作為跟隨者；

步驟3：結(jié)合確定的售電單價(jià)，建立光伏電站與儲(chǔ)能電站的收益函數(shù)；

步驟4：光伏電站作為領(lǐng)導(dǎo)者，首先確定裝機(jī)容量，以光伏電站收益最大為目標(biāo)函數(shù)；儲(chǔ)能電站作為跟隨者，根據(jù)光伏電站確定的裝機(jī)容量調(diào)整自身的裝機(jī)容量，以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站收益最大；

步驟5：根據(jù)光伏電站與儲(chǔ)能電站的裝機(jī)容量，重新確定光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的售電單價(jià)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于斯塔克爾伯格博弈的光伏儲(chǔ)能電站容量配置優(yōu)化方法，其特征在于：步驟1具體如下：

首先，建立效用函數(shù)U(p，S)表示售電單價(jià)與光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置之間的關(guān)系：

式中，α為電力需求數(shù)量，γ為容量配置折算系數(shù)，β為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償值，S為裝機(jī)容量，S₁及S₂分別為光伏電站與儲(chǔ)能電站的裝機(jī)容量，單位為kw，p為售電單價(jià)；

然后，通過最大化效用函數(shù)來確定售電單價(jià)；當(dāng)U(p，S)取最大值時(shí)，電站售電單價(jià)p(S)的表達(dá)式為：

式中，p(S)等同于p。

3.如權(quán)利要求2所述的基于斯塔克爾伯格博弈的光伏儲(chǔ)能電站容量配置優(yōu)化方法，其特征在于：步驟3中，建立了如下的收益函數(shù)：

Π_pv(S₁，S₂)＝p(S₁，S₂)·η·S₁-C_pv·S₁ (3)

Π_bat(S₁，S₂)＝p(S₁，S₂)·S₂-p_low·S₂-C_bat·S₂ (4)

式中，Π_pv(S₁，S₂)、Π_bat(S₁，S₂)分別為光伏電站與儲(chǔ)能電站的收益函數(shù)，η為光伏消納率，C_pv及C_bat分別為光伏電站與儲(chǔ)能電站單位容量建設(shè)與維護(hù)綜合成本，p_low為電力低谷電價(jià)。

4.如權(quán)利要求3所述的基于斯塔克爾伯格博弈的光伏儲(chǔ)能電站容量配置優(yōu)化方法，其特征在于：步驟4中，光伏電站作為領(lǐng)導(dǎo)者，其優(yōu)化問題表示為：儲(chǔ)能電站作為跟隨者，其優(yōu)化問題表示為：

5.如權(quán)利要求3所述的基于斯塔克爾伯格博弈的光伏儲(chǔ)能電站容量配置優(yōu)化方法，其特征在于：步驟4中，采用反向歸納的方法，光伏電站首先確定裝機(jī)容量S₁，使得即：

然后確定儲(chǔ)能電站裝機(jī)容量S₂關(guān)于S₁的反應(yīng)函數(shù)S₂＝f(S₁)，得到：

將反應(yīng)函數(shù)回代入光伏電站的收益函數(shù)Π_pv(S₁，S₂)，得到：

其收益最大化條件為即：

進(jìn)而求得實(shí)際的光伏電站最優(yōu)裝機(jī)容量為：

將實(shí)際的光伏電站最優(yōu)裝機(jī)容量回代入S₂＝f(S₁)中，求得實(shí)際的儲(chǔ)能電站最優(yōu)裝機(jī)容量為：

6.如權(quán)利要求5所述的基于斯塔克爾伯格博弈的光伏儲(chǔ)能電站容量配置優(yōu)化方法，其特征在于：步驟5中，將實(shí)際的光伏電站最優(yōu)裝機(jī)容量和實(shí)際的儲(chǔ)能電站最優(yōu)裝機(jī)容量代入售電單價(jià)p(S)的表達(dá)式中，求得：