[發明專利]一種基于主從博弈的配電網電壓控制方法

有效

• 申請號: 202111007298.5
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113783187B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 徐玲磊;謝強強;華詠竹
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

本發明公開了一種基于主從博弈的配電網電壓控制方法，包括以下步驟：S10構建居民用電需求響應模型；S20建立主從博弈模型；S30配電網依據負荷聚合商的策略集合，以配電網利益最大化以及電壓不過限為目標，重新計算，更新電價補貼方案。S40負荷聚合商根據電費補貼方案，進行決策，計算出該更新電費補貼下的最優用電時間段策略，并實現成本最小化。S50當博弈達到電壓越限次數計數為0，則電價補貼不再更新，最后輸出的優化集合為電費補貼的最優策略，并且輸出相對應的居民用電時間段策略為最終的優化結果。S60若博弈未達到電壓越限次數計數為0，則返回步驟S20，重新更新狀態信息，再次優化。

技術領域

本發明屬于電力市場領域，具體涉及一種基于主從博弈的配電網電壓控制方法。

背景技術

隨著信息通信技術的進步，智能電網的應用越來越受到人們的關注。需求響應作為一種長期有效的方法來應對日益復雜的電力需求，從而最小化電網公司輸配電成本。然而大量電動車等柔性負荷在低價時間段充電會導致欠電壓問題，可再生能源分布式發電如光伏發電接入會導致過電壓的問題。由于分時電價的影響，又考慮到如何使用戶利益最大化，所以提出通過建立主從博弈的模型，使配電網電壓越限頻次減少，調整抽頭的次數最少。以負荷聚合商為所有用戶的代表調整用戶用電時間，達到負荷聚合商利潤最大化。

發明內容

鑒于以上存在的技術問題，本發明用于提供一種主從博弈的配電網電壓控制方法，配電網與負荷聚合商通過主從博弈的方法，靈活調整補貼時間段，影響用戶用電時間，保證配電網電壓不會越限，改善配電網調控的壓力；同時用戶在配電網以及負荷聚合商博弈中獲得了最大的電費補貼，保證了用戶的利益。

為了解決現有技術存在的技術問題，本發明的技術方案如下：

一種基于基于主從博弈的配電網電壓控制方法，包括以下步驟：

S10構建居民用電需求響應模型，對系統初始化并獲取優化所需要的參數，包括光伏發電輸出，居民基礎負荷以及靈活負荷數據。

S20建立主從博弈模型，配電網為領導者，由其設定初始電費補貼價格。代表居民執行用電決策的負荷聚合商為跟隨者，負荷聚合商根據初始補貼價格，進行決策，算出居民用電時間段最優策略，實現成本最小化。

S30配電網依據負荷聚合商的策略集合，以配電網利益最大化以及電壓不過限為目標，重新計算，更新電價補貼方案。

S40負荷聚合商根據電費補貼方案，進行決策，計算出該更新電費補貼下的最優用電時間段策略，并實現成本最小化。

S50當博弈達到電壓越限次數計數為0，則電價補貼不再更新，最后輸出的優化集合為電費補貼的最優策略，并且輸出相對應的居民用電時間段策略為最終的優化結果。

S60若博弈未達到電壓越限次數計數為0，則返回步驟S20，重新更新狀態信息，再次優化。

所述構建居民用電需求響應模型，對系統初始化并獲取優化所需要的參數，包括光伏發電輸出，居民基礎負荷以及靈活負荷數據。

S11居民需求響應模型中包含光伏發電，首先獲取光伏發電參數為光伏發電的功率，t表示時間序號，T時間間隔總數。設置模型中光伏發電功率的集合，光伏發電的時間為T，整個時間段的光伏發電功率用公式表示

S12在需求響應側中，基礎負荷包括電燈，電視機，電冰箱，基礎負荷的用電時間段為T，設置基礎負荷功率的參數為整個時間段的基礎負荷功率集合用公式表示

S13在需求響應側，用戶設置靈活負荷啟動時間段，靈活負荷包括電飯煲，洗衣機，排氣扇，空調，洗碗機，電動汽車。其中因為電動汽車充電時段的特殊性，將電動汽車與上述幾種靈活負荷分開討論。靈活負荷表示除電動汽車外其中一種靈活負荷的功率，i表示第i個靈活負荷，i∈[1,5]。具體表示為代表電飯煲，洗衣機，排氣扇，空調，洗碗機，在不同時間的功率。