一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及系统；本发明专利技术针对多微电网参与的电力市场实时交易电价策略的确定问题，建立基于博弈论的双层优化模型，针对模型特点，在帝国竞争算法中结合头脑风暴优化的思路，并以更灵活的方式对进化路径加以改进，形成一种新型改进帝国竞争算法，用其确定电力市场实时交易电价策略和各微电网所分配的功率。发明专利技术思路具有较强新颖性、创造性与可行性，其目的为：提供一种高效、经济的获取电力市场实时交易电价的方法，为电力市场的供需博弈深入研究打下基础。发明专利技术内容应用范围广、实用性强，对电力经济市场等研究与应用领域具有重要意义，为电力行业生产效率的进一步提高提供有效途径。供有效途径。供有效途径。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及系统


[0001]本专利技术涉及将改进的帝国竞争算法与博弈论相结合的微电网电力市场双边交易方法及系统
，具体为一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及系统。

技术介绍

[0002]随着环境问题日益严峻和不可再生资源的急剧消耗，可再生能源的利用率日益提高。分布式新能源间并网形成微电网，微电网通过对微电网内各类能源进行协调控制，提高了分布式能源的利用率。由于不同微电网存在分布式能源的种类等差异，微电网之间通过信息交换可以降低多微电网对大电网的依赖，增强供电可靠性。微电网的增多使得更多的微电网聚集形成了多微电网，并参与电力市场交易。多微电网系统运行时，微电网与微电网之间、分布式能源与微电网之间的实时功率传输等因素会影响到多微电网的运行。通过研究多微电网侧与用户侧的实时电价交易问题，多微电网与用户得以实现双赢，因此多微电网参与的电力市场中需要一个交易方法及系统来保证各微电网间合理的电力分配及其经济效益。
[0003]博弈论是研究微电网电力市场双边交易问题的主要理论与方法，其考虑博弈过程中个体的预测和实际行为，并研究它们的优化策略。基于博弈论的微电网电力市场双边交易模型主要包括基于合作博弈的交易模型和基于非合作博弈的交易模型。在基于合作博弈的交易模型中，微电网内部资源信息共享，参与者协调他们的策略是为了所有参与者的利润最大化；在基于非合作博弈的交易模型中，参与者为了实现自己的利润最大化而协调策略。上述两类模型具有非线性、非凸性等特点，难以采用传统的数学方法求解，启发式方法为上述模型的求解提供了可行思路。
[0004]帝国竞争算法(Imperialist Competitive Algorithm，ICA)是一种基于帝国主义殖民竞争机制的启发式优化算法，2007年由Atashpaz
‑
Gargari与Lucas等学者提出。此方法收敛速度快，收敛精度高，已被应用于调度、机械设计等实际领域。然而，由于竞争过程中帝国的个数不断减少，导致群体多样性降低，容易陷入局部最优。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及系统，解决了：
[0006]1、现有的基于博弈论的微电网电力市场双边交易模型主要包括基于合作博弈的交易模型和基于非合作博弈的交易模型，两类模型具有非线性、非凸性等特点，难以采用传统数学方法求解的技术问题。
[0007]2、帝国竞争算法是一种基于帝国主义殖民竞争机制的启发式优化算法，由于竞争过程中帝国的个数不断减少，导致群体多样性降低，容易陷入局部最优的技术问题。
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于改进博弈论的微
电网电力市场双边交易方法，根据各微电网的信息参数，建立微电网的实时交易电价策略模型；根据各微电网内发电机组的信息参数和负荷需求，确定消费者和供应商；以微电网内社会福利最大化为目标，考虑消费者和供应商不同主体的利益，建立消费者和供应商之间的实时交易电价策略模型。
[0009]优选的，基于博弈理论，建立多微电网合作/非合作博弈的双层优化调度模型；考虑微电网间的能量互济，以多微电网系统和消费者的总收益最大化为目标，以各微电网的安全运行为约束，建立下层优化模型；以个体(各微电网和消费者)利润最大化为目标，以各发电机上下限为约束，建立上层优化模型。
[0010]优选的，引入头脑风暴优化等思想，改进帝国竞争算法；
[0011](1)利用头脑风暴优化的思维收敛(聚类)策略，保持帝国竞争算法中帝国成员的多样性，不同的帝国探索/开发优化问题解空间的不同区域，以逼近全局最优；
[0012](2)利用头脑风暴优化的思维发散策略，对帝国竞争算法中的多个帝国进行结合和扰动，实现多个帝国的协同竞争；
[0013](3)针对殖民地的进化方式进行改进，令部分殖民地沿曲线(例如螺旋形)朝着帝国主义者移动，在其中引入一定概率触发的变异机制，采用熵数据指导变异操作，并采用混沌步长，以提高搜索精度。
[0014]优选的，基于改进的帝国竞争算法求解所述多微电网合作/非合作博弈的双层优化调度模型，利用改进的算法求解所述多微电网合作/非合作博弈的双层优化调度模型，求出各微电网和消费者的交易策略，进而得出各微电网内可控分布式电源的出力，同时确定各消费者的实际电力需求。
[0015]一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易系统，包括获取模块：用于获取原始问题(电力市场双边交易问题)数据；
[0016]构建模块：用于根据所述原始问题数据构建问题模型(实时交易策略模型和多微电网优化调度模型)；
[0017]求解计算模块：根据所述求解算法(改进帝国竞争算法)对所述问题模型进行求解计算，得到近似最优解。
[0018]有益效果
[0019]本专利技术提供了一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及系统,本专利技术针对多微电网参与的电力市场实时交易电价策略的确定问题，建立基于博弈论的双层优化模型，针对模型特点，在帝国竞争算法中结合头脑风暴优化的思路，并以更灵活的方式对进化路径加以改进，形成一种新型改进帝国竞争算法，用其确定电力市场实时交易电价策略和各微电网所分配的功率。专利技术思路具有较强新颖性、创造性与可行性，其目的为：提供一种高效、经济的获取电力市场实时交易电价的方法，为电力市场的供需博弈深入研究打下基础。
技术实现思路
应用范围广、实用性强，对电力经济市场等研究与应用领域具有重要意义，为电力行业生产效率的进一步提高提供有效途径。
附图说明
[0020]图1为本专利技术所述一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及系统的步骤框图。
[0021]图2为本专利技术所述一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及系统的步骤迭代求解流程图。
[0022]图3为本专利技术所述一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及系统的能源交易框架图
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法，根据各微电网的信息参数，建立微电网的实时交易电价策略模型；根据各微电网内发电机组的信息参数和负荷需求，确定消费者和供应商；以微电网内社会福利最大化为目标，考虑消费者和供应商不同主体的利益，建立消费者和供应商之间的实时交易电价策略模型。
[0025]基于博弈理论，建立多微电网合作/非合作博弈的双层优化调度模型；考虑微电网间的能量互济，以多微电网系统和消费者的总收益最大化为目标，以各微电网的安全运行为约束，建立下层优化模型；以个体(各微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法，其特征在于，根据各微电网的信息参数，建立微电网的实时交易电价策略模型；根据各微电网内发电机组的信息参数和负荷需求，确定消费者和供应商；以微电网内社会福利最大化为目标，考虑消费者和供应商不同主体的利益，建立消费者和供应商之间的实时交易电价策略模型。2.根据权利要求1所述的一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法，其特征在于,基于博弈理论，建立多微电网合作/非合作博弈的双层优化调度模型；考虑微电网间的能量互济，以多微电网系统和消费者的总收益最大化为目标，以各微电网的安全运行为约束，建立下层优化模型；以个体(各微电网和消费者)利润最大化为目标，以各发电机上下限为约束，建立上层优化模型。3.根据权利要求2所述的一种基于改进博弈论的微电网电力市场双边交易方法及方法，其特征在于,引入头脑风暴优化等思想，改进帝国竞争算法；(1)利用头脑风暴优化的思维收敛(聚类)策略，保持帝国竞争算法中帝国成员的多样性，不同的帝国探索/开发优化问题解空间的不同区域，以逼近全局最优；(2)利用头脑风...

【专利技术属性】
技术研发人员：李霞，赵晓晖，孙灵芳，李静，陈军翰，杨程峰，冯国亮，纪慧超，朴亨，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：