联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质，方法包括：根据源荷净输出电力判别源荷购售电类型；引入距离参数α限制合作源荷之间的距离；根据联盟形成法则划分合作源荷联盟；建立联盟内多主体源荷区间匹配控制机制，构建联盟内源荷区间匹配目标函数及匹配过程中购售电数量约束和价格约束，计算得到每个有效联盟的最终联盟效用；采用区间shapley值方法实现联盟效用在合作源荷成员之间的公平分配。能够保证多主体源荷在满足电力系统约束下实现较好的经济性，可以在多主体源荷群体中得以推广应用。多主体源荷群体中得以推广应用。多主体源荷群体中得以推广应用。

【技术实现步骤摘要】
联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术属于新能源消纳及电力市场交易优化
，具体涉及一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]电力系统中的渗透率逐渐增高。源荷可以被定义为一组相互关联的负荷和分布式能源，可能是由光伏发电、风力发电和蓄电池以及电力用户构成的发—用电系统。尽管源荷的概念被逐渐泛化，但随着源荷体量的逐年增加，其对电力市场的影响越发深远。首先，源荷所属的不同利益主体具有上网卖电获利和购电满足需求的强烈意愿，错综复杂的上网卖电和购电行为(时间分布不均，电量波动起伏大)给电力市场稳定运行带了巨大挑战；其次，国网公司制定电力市场改革行动方案使得不同源荷之间存在交易竞争，增大了电力市场管控难度。上述问题使源荷难以获得最优的效益运营。因此，从电力市场角度对多主体源荷进行统一化协调疏导是解决上述问题的关键点。
[0003]当前的研究成果大都针对独立源荷在电力系统和电力市场内交易控制方法和运行问题的探讨，缺少对多主体源荷间匹配控制的研究。尽管一些基于合作博弈的方法被应用于多主体源荷合作匹配运行，但是并没有考虑源荷匹配过程中的不确定性，即受新能源和负荷随机性扰动影响，源荷匹配过程中难以聚焦至精准的点，即使预估出匹配数量和匹配价格，在真实匹配控制过程中仍会发生偏差，造成匹配失稳、失衡。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中源荷难以获得最优的效益运营的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，包括如下步骤：
[0007]基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷；
[0008]距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集D和售电源荷集S；
[0009]分别挑选购售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方
[0010]成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用；
[0011]基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配。
[0012]进一步的，所述基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型的步骤，具体包括：
[0013]如果一个源荷的预期净输出电力大于零，则将其定义为具有过剩电力的售电源荷；如果一个源荷的预期净输出电力小于零，则将其定义为具有需求电力的购电源荷。
[0014]进一步的，所述距离范围α内的源荷之间通过电力专线连接。
[0015]进一步的，所述计算每个联盟的总联盟效用的方法为：构建联盟内源荷区间匹配目标函数及匹配过程中购售电数量约束和价格约束，计算得到每个联盟的总联盟效用。
[0016]进一步的，所述联盟内源荷区间匹配目标函数如下：
[0017][0018]其中，Λ和θ分别为售电源荷集S和购电源荷集D中成员所有随机排列的集和，表示联盟C中S和D当前成员序列分别为ζ和时的联盟效用。
[0019]进一步的，所述基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配的步骤，具体包括：
[0020]对于联盟最终效用对应的联盟C，将联盟最终效用在任何形成联盟C的源荷之间分配，每个源荷所得满足效用分配的shapley值的下界、上界。
[0021]进一步的，所述shapley值的下界、上界分别为：
[0022][0023][0024]式中，C＝{1，2，
…
，n}，表示联盟C中第k个源荷且k∈C，|C|为联盟C中源荷的数量。分别为第k个源荷参与联盟C所分配的效用[x
k
]的上下界，c是联盟C的子集，表明C中源荷能够构成的所有子联盟，|c|为子联盟c中MG的数量，[v(c)]是子联盟c的效用且[ν(c)]＝[ν(c)
‑
，ν(c)
+
]。
[0025]第二方面，一种联盟内多主体源荷区间匹配控制装置，包括：
[0026]分类模块，用于基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷；
[0027]组合模块，用于距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集D和售电源荷集S；
[0028]计算模块，用于分别挑选购售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用；
[0029]分配模块，用于基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配。
[0030]第三方面，一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如上述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法。
[0031]第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如上述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法。
[0032]与现有技术相比较，本专利技术的有益效果如下：
[0033]1)本专利技术提供的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法考虑多主体源荷，能够以合作联盟形式实现源荷间的匹配控制，制定了联盟内多主体源荷区间匹配控制机制，搭建了联盟内源荷区间匹配模型，制定了基于区间shapley值法的源荷联盟效用分配方案以实现源荷效用的公平分配。本专利技术所涉及的方法能够保证多主体源荷在满足电力系统约束下实现较好的经济性，可以在多主体源荷群体(乡村多用户光伏扶贫电站、工业园区互联源荷群)中得以推广应用。
[0034]2)本专利技术提供的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法不同于单一源荷在电力市场中购售电方法，本方案允许源荷与其邻近源荷匹配，促进源荷间的相互协作，实现区域能源互补利用，可以有效减少其对上一级电网的依赖。不同于源荷间确定性匹配控制方法，所提方法考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，包括如下步骤：基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷；距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集和售电源荷集；分别挑选购电源荷集和售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用；基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配。2.根据权利要求1所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型的步骤，具体包括：如果一个源荷的预期净输出电力大于零，则将其定义为具有过剩电力的售电源荷；如果一个源荷的预期净输出电力小于零，则将其定义为具有需求电力的购电源荷。3.根据权利要求1所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述距离范围α内的源荷之间通过电力专线连接。4.根据权利要求1所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述计算每个联盟的总联盟效用的方法为：构建联盟内源荷区间匹配目标函数及匹配过程中购售电数量约束和价格约束，计算得到每个联盟的总联盟效用。5.根据权利要求4所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述联盟内源荷区间匹配目标函数如下：其中，Λ和θ分别为售电源荷集S和购电源荷集D中成员所有随机排列的集和，表示联盟C中S和D当前成员序列分别为ζ和时的联盟效用。6.根据权利要求1所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配的步骤，具体包括：对于联盟最终效用对应的联盟C，将联盟最终效...

【专利技术属性】
技术研发人员：何彦彬，余谦，沈子寅，时芝勇，陈云成，王天一，常媛，贺威，关涛，沈洋，池建峰，苏彪，高梦雅，田子健，屈珣，王子赫，李稼辰，姜山，杨二乐，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：