一种基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法，该方法包括:获取数据，建立用户侧市场参与者的支付函数及其运行约束模型；将获取的数据作为参数导入优化模型中；建立了双层演化博弈的模型，分析三种用户侧市场类型的演化过程，在上层模型中将三种市场类型分别建模为市场参与者的三种策略，在下层模型中将能源产消者的交易方案建模为演化的策略，并将两类策略植入非对称演化博弈的问题中；综合上述的市场参与者模型和非对称演化博弈过程，该双层演化博弈的稳定策略即可建模求解出来。采用本发明专利技术方法优化辨识用户侧能源市场的类型，充分考虑了三种市场类型的交易特点，具有全面性和实用性，易于推广。易于推广。易于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法


[0001]本专利技术涉及一种用户侧市场类型的辨识方法，尤其涉及一种基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着可再生能源发电、物联网通信技术和用户级控制基础设施的发展，传统的单向的电力系统中的被动型用户已经成为能够控制其灵活负荷资源和分布式发电功率的主动型用户(能源产消者)。当前的电力市场中能源产消者可以直接向电网卖电，也可以参与虚拟电厂项目由虚拟电厂管理者进行统一调度，除此以外，能源产消者还可以直接参与点对点交易市场从而最大化自身的收益。三种类型的用户侧市场各具特点，能源产消者难以判定应该参与哪种市场才能最大化自身的效益。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术提出一种基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法，能高效准确地辨识用户侧市场的类型以最大化市场参与者的收益，本专利技术考虑了市场类型的策略的同时也考虑了能源产消者的交易细节，因此将演化博弈模型划分为两层进行求解。
[0004]技术方案：为实现本专利技术的目的，本专利技术所述的一种基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法，包括步骤：
[0005]一种基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法，其特征在于，该方法包括步骤：
[0006](1)获取用户负荷、实时电价、管理者投资占比、市场参与者的支付函数和用户用能需求；；
[0007](2)建立用户侧市场参与者的支付函数及其运行约束模型，将步骤(1) 收集到的数据作为参数传入模型中；
[0008](3)建立双层演化博弈的模型分析三种用户侧市场类型的演化过程，在上层模型中将三种市场类型分别建模为市场参与者的三种策略，在下层模型中将能源产消者的交易方案建模为演化的策略，并将两类策略植入非对称演化博弈的问题中；
[0009](4)考虑市场参与者模型和非对称演化博弈过程，对双层演化博弈的稳定策略进行建模；
[0010](5)将原模型划分为上下两层，上层求解出市场类型选择，下层求解出对应市场类型下的功率策略，将下层获取的最优交易结果输入至上层中进行反复迭代计算，直至达到某种市场的选择概率为1即可获得演化博弈的稳定的解。
[0011]作为本专利技术进一步的方案，步骤(1)中，所述用户负荷数据包括用户全年的负荷数据，数据采集间隔最小15分钟；实时电价采用国家统一的峰谷平三时电价，点对点市场的交易电价由买卖双方协定；管理者投资占比指用户侧市场由能源产消者和管理者共建，分布式发电资源由两者共同投资，双方存在一定的占比；
[0012]市场参与者的支付函数包括每个参与者的投资维护成本减去参与市场交易的收益，用户的用能需求为其特定的能效函数需求，可以建模为能效值大于某个特定值。
[0013]作为本专利技术进一步的方案，步骤(2)中，用户侧市场参与者的支付函数及其运行约束模型具体包括：
[0014](21)用户侧市场的参与者主要可以参加VPP,P2P和P2G三种市场，因此需要分析市场参与者在这三种市场中的支付函数，每种市场的参与者主要包括聚合商、能源产消者与电网公司三方，因此三种市场下的三方主体的支付函数如下：
[0015]对于能源产消者而言：
[0016][0017][0018][0019]对于分布式资源聚合商而言：
[0020][0021][0022][0023]对于电网公司而言：
[0024][0025][0026][0027]式中：C
inv
为分布式发电源的总投资成本，λ
VPP
,λ
P2G
分别为虚拟电厂和发电上网两种市场模式下的系统运营商与聚合商的收入占比，该收入占比与系统运营商与聚合商的投资有关，β
VPP
,β
P2G
分别为虚拟电厂和发电上网两种市场模式下的系统运营商与聚合商的投资占比，C
om
为分布式电源的投资运营成本，C
gas
为微型燃气轮机的成本，C
ope
，C
loss
和C
FiT
分别为市场运营，能量损耗和发电上网的收益，I
sub
,I
cut
分别为卖电收益和负荷削减的收益，I
grid
,I
def
分别为分布式电源向电网卖电的收益和延缓电网投资的收益，I
VPP
和 I
P2G
则分别表示了虚拟电厂和发电上网的两种市场模式下市场运营者的卖电收益；
[0028](22)各支付函数中的成本与效益可具体建模为如下：
[0029][0030]式中：λ为用户侧市场中系统运营商与聚合商的收入占比，β为用户侧市场中系统运营商与聚合商的投资在总投资中的占比，投资成本C
inv
考虑了光伏投资与分布式储能设备的投资在三种市场模式中，N
pv
为光伏设备的安装数量，N
bess
为储能设备的安装数量，p
pv
为光伏设备的额定功率，p
bess
为储能设备的额定功率，U
pv
为光伏的单位容量的投资成本，U
bess
为储能单位容量的投资成本，r为分布式资源的投资折现率，R
B
为储能替代的次数，L
pv
和L
bess
分别为光伏和储能的寿命，M
pv
,M
bess
分别为单位光伏和储能容量的成本，这两种投资成本直接影响了其运营维护成本，为燃气轮机的额定功率，M
gas
为天然气的热值，η
p
为燃气轮机的发电效率，点对点交易和虚拟电厂的卖电效益由光伏的额定功率负荷功率虚拟电厂交易功率和发电上网的功率决定。发电补贴的单位价格分别为决定。发电补贴的单位价格分别为和ω
i
和α
i
分别为用户i用电舒适度函数的先验参数，为用户 i的负荷功率，由于负荷聚合商在点对点用能交易市场中并不会直接盈利，所以本专利技术设定聚合商的收益为恒定值，c
loss
为电能传输的单位损耗成本， p
loss
为传输中损耗的电能，x和y分别为
表示潮流流向的布尔型变量，为电网投资升级的单位成本；
[0031](23)在交易过程中，各分布式资源有其对应的物理约束，因此市场运行时需要考虑约束如下：
[0032][0033][0034][0035]式中：为用户侧储能的额定功率，为储能在t时刻的荷电状态，为储能的自放电率，θ
cha
和θ
dis
分别为储能的充放电效率，b
l
为线路l 的导纳，线路l的首末端节点分别为i和j。其余变量的含义与(22)中的变量一致。
[0036]作为本专利技术进一步的方案，所述步骤(3)具体包括：
[0037](31)该非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法，其特征在于，该方法包括步骤：(1)获取用户负荷、实时电价、管理者投资占比、市场参与者的支付函数和用户用能需求；；(2)建立用户侧市场参与者的支付函数及其运行约束模型，将步骤(1)收集到的数据作为参数传入模型中；(3)建立双层演化博弈的模型分析三种用户侧市场类型的演化过程，在上层模型中将三种市场类型分别建模为市场参与者的三种策略，在下层模型中将能源产消者的交易方案建模为演化的策略，并将两类策略植入非对称演化博弈的问题中；(4)考虑市场参与者模型和非对称演化博弈过程，对双层演化博弈的稳定策略进行建模；(5)将原模型划分为上下两层，上层求解出市场类型选择，下层求解出对应市场类型下的功率策略，将下层获取的最优交易结果输入至上层中进行反复迭代计算，直至达到某种市场的选择概率为1即可获得演化博弈的稳定的解。2.根据权利要求1所述的基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法，其特征在于，步骤(1)中，所述用户负荷数据包括用户全年的负荷数据，数据采集间隔最小15分钟；实时电价采用国家统一的峰谷平三时电价，点对点市场的交易电价由买卖双方协定；管理者投资占比指用户侧市场由能源产消者和管理者共建，分布式发电资源由两者共同投资，双方存在一定的占比；市场参与者的支付函数包括每个参与者的投资维护成本减去参与市场交易的收益，用户的用能需求为其特定的能效函数需求，可以建模为能效值大于某个特定值。3.根据权利要求1所述的基于双层演化博弈的用户侧市场类型辨识方法，其特征在于，步骤(2)中，用户侧市场参与者的支付函数及其运行约束模型具体包括：(21)用户侧市场的参与者主要可以参加VPP,P2P和P2G三种市场，因此需要分析市场参与者在这三种市场中的支付函数，每种市场的参与者主要包括聚合商、能源产消者与电网公司三方，因此三种市场下的三方主体的支付函数如下：对于能源产消者而言：对于能源产消者而言：对于能源产消者而言：对于分布式资源聚合商而言：对于分布式资源聚合商而言：对于分布式资源聚合商而言：对于电网公司而言：对于电网公司而言：
式中：C
inv
为分布式发电源的总投资成本，λ
VPP
,λ
P2G
分别为虚拟电厂和发电上网两种市场模式下的系统运营商与聚合商的收入占比，该收入占比与系统运营商与聚合商的投资有关，β
VPP
,β
P2G
分别为虚拟电厂和发电上网两种市场模式下的系统运营商与聚合商的投资占比，C
om
为分布式电源的投资运营成本，C
gas
为微型燃气轮机的成本，C
ope
，C
loss
和C
FiT
分别为市场运营，能量损耗和发电上网的收益，I
sub
,I
cut
分别为卖电收益和负荷削减的收益，I
grid
,I
def
分别为分布式电源向电网卖电的收益和延缓电网投资的收益，I
VPP
和I
P2G
则分别表示了虚拟电厂和发电上网的两种市场模式下市场运营者的卖电收益；(22)各支付函数中的成本与效益可具体建模为如下：式中：λ为用户侧市场中系统运营商与聚合商的收入占比，β为用户侧市场中系统运营商与聚合商的投资在总投资中的占比...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐青山，夏元兴，黎淑娟，华奎，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：