一种基于完全静态博弈理论的多主体配微网协同运营方法与流程

本发明涉及一种基于完全静态博弈理论的多主体配微网协同运营方法，属于电网领域。

背景技术：

1、近年来，随着新能源领域的不断拓展，电网容量也越来越大，接入电力系统的分布式电源比例不断增高，如何构建广泛互联、灵活调度、安全可控的新型配电系统成为了进一步发展不得不面对的新难题。分布式电源的大规模接入改变了传统无源配电网的运行格局，将其转变为以多电源为主导的主动配电网，这不仅改变了电力流动方式，也增加了配电系统运行与规划的挑战，造成多利益主体利益受损。两者各自都拥有决策者，既相互联系又保持着一定的独立性，要想使它们能够优质而长久的运行，需要去一种方法平衡多主体利益的协同运营方法，提高电网运行效益。

2、公开号为cn109492824b的专利《考虑源-网-荷多方利益的分散式风储系统优化方法》公开了将风储系统并网前后配电网运营商的运行成本差值最大作为其优化目标；将分布式电源投资商的内部收益率最大作为其目标；将用户实行需求侧响应后的收益最大作为其目标；基于配电网运营商、分布式电源投资商和用户三方利益主体的多目标优化规划模型，采用分散式风储系统调度策略，并充分考虑风储系统无功调节能力的情况下，使上述电网运营商、分布式电源投资商和用户的利益进行优化。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的问题，本发明设计了一种基于完全静态博弈理论的多主体配微网协同运营方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、技术方案一

4、一种基于完全静态博弈理论的多主体配微网协同运营方法，包括如下步骤：

5、分别对分布式电源运营商、配电网运营商、电力用户三个主体建立决策模型；分布式电源运营商决策模型以分布式电源运营商年净收益最高为目的；配电网运营商决策模型以配电网运营商年净收益最高为目标；电力用户决策模型以配电网电力用户参与需求侧响应后的净年收益最高为目标；

6、根据预设的约束条件，采用迭代搜索法求解纳什均衡点；其中，在一个博弈回合中，电力用户决策模型接收可中断负荷补贴信息后确定负荷中断量和负荷转移量，并以等效负荷的形式反馈给配电网运营商决策模型；配电网运营商决策模型根据上一轮的分布式电源定容方案及等效负荷，调整线路新建改造方案使得配电网运营商总效益最大，同时分布式电源运营商决策模型根据上一轮的线路新建改造方案，改变分布式电源定容方案使得分布式电源运营商效益最大；在更新线路新建改造方案和分布式电源定容方案后，进入下一个博弈回合；当分布式电源运营商、配电网运营商、电力用户无法单独改变自身策略以获得更多收益时，三个主体达到均衡状态下的最高收益，得到最优规划方案。

7、进一步地，所述分布式电源运营商决策模型，以公式表达为：

8、

9、

10、

11、

12、式中，e1表示分布式电源运营商年净收益；wy,inc表示分布式电源运营商年售电收益；xi表示由于分布式电源发电单位售电单价随月份变更而导致的价格波动系数；pcs表示分布式电源建设投资；pmi表示分布式电源运营商年运行维护成本；t表示运行时段，v表示风电型新能源电源数量；hv表示光伏型新能源电源数量；odg表示为单位售电电价；rtdg,v表示第t个运行时段风机机组实际出力；rtdg,pv表示第t个运行时段光伏机组实际出力；r表示贴现率；ev表示风机台数；qv,e表示每台风机的实际出力；hv表示每台风机的单位容量建设费用；ehv表示光伏发电台数；qhv,e表示每台光伏发电的实际出力；hhv表示每台光伏发电的单位容量建设费用；eyv表示风电机组单位电量运维费用；rv,e表示风电机组的计划出力；eyhv表示光伏系统单位电量运维费用；rhv,e表示光伏系统的计划出力。

13、进一步地，所述配电网运营商决策模型，以公式表达为：

14、e2＝ppy,inc-pg,ch-pg,l-pg,lo

15、

16、pg,ch＝pgrid+pup

17、

18、

19、式中，e2表示配电网运营商年净收益；ppy,inc表示配电网运营商年净收益；pg,ch表示配电网运营商购电成本；pg,l表示配电网线路投资成本；pg,lo表示配电网网损成本；qg,sel表示配电网单位售电电价；ig表示表示配电网在t时间内的售电量；pgrid表示配电网向本级电网购电费用；pup表示配电网向上级电网购电费用；r表示贴现率；a1表示新建线路单位长度成本；bl1表示新建线路长度；n1表示新建线路数量；a2表示升级改造线路单位长度成本；bl2表示升级改造线路长度；n2表示升级改造线路数量；cg,lo表示配电网单位网络损耗造成的收益损失；fg,lo表示供电不足对应的电价损失成本。

20、进一步地，所述电力用户决策模型，以公式表达为：

21、e3＝f1,il+f2,il

22、

23、

24、式中，e3表示配电网电力用户参与需求侧响应后的净年收益；f1,il表示可中断负荷的补贴收入；f2,il表示可转移负荷减少费用支出；e1,l表示单位时间可中断负荷补贴；h1,l表示负荷断量；eg,s表示配电网单位售电单价；y1,il表示单位时间负荷中断量；y2,il表示单位时间负荷转移量。

25、进一步地，所述约束条件，以公式表达为：

26、

27、式中，ppv,i为配电网内不同位置分布式光伏安装容量；ppv,imax为配电网内不同位置分布式光伏电站所允许安装的最大容量；

28、

29、式中，pw,i为配电网内不同位置分布式风机电站安装容量；pw,imax为配电网内不同位置分布式风机电站所允许安装的最大容量。

30、

31、式中，pp,i,t为t时刻主网功率；pe,i,t为t时刻分布式光伏、风电电站输出功率；pload,i,t为t时刻负荷所需功率；pl,i,t为t时刻网络损耗功率；

32、uemin,i≤ue,i≤uemax,i

33、式中，ue,i表示配电网系统内任意节点电压；uemin,i表示配电网系统内允许的最低电压；uemax,i表示配电网系统内允许的最高电压。

34、技术方案二

35、一种基于完全静态博弈理论的多主体配微网协同运营设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现技术方案一所述步骤。

36、与现有技术相比本发明有以下特点和有益效果：

37、本发明设计了一种基于完全静态博弈理论的多主体配微网协同运营方法，以解决配电网由于分布式电源广泛接入造成的多利益主体利益受损问题，在满足配电网安全可靠运行的前提下，以保证配电网供电可靠性和有功损耗及电压偏移量最小为原则，综合权衡分布式电源运营商、配电网运营商和电力用户三位利益主体在配微网运营过程中的利益关系，寻求最佳三位利益主体利益最大化下的配电网协同运营方法。