一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法，涉及电力系统优化控制技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法


[0001]本专利技术涉及电力系统优化控制
，尤其涉及一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法
。

技术介绍

[0002]风力发电出力受环境影响较大，其随机性
、
间歇性和可调度性差等特性给电力市场运行
、
调度带来的影响日益凸显
。
针对此类问题，采用备用资源辅助投标交易是当前应用最为广泛的解决方法
。
其中，需求响应资源作为一种十分灵活的辅助备用资源，在风力发电参与市场竞争过程中处理投标偏差问题的应用愈加广泛
。
作为需求响应资源的整合
、
监管者，需求响应聚合商可实现资源优势聚合，具有较高灵活性和契约性，且它可自主参与市场交易，具有利益主体性，即其资源交易竞争的市场化是不可避免的趋势
。
因此，构建合理且经济的多主体风电商与多主体需求响应聚合商竞争互动机制迫在眉睫
。
[0003]随着电力市场化改革的不断深入，需求响应等备用资源参与市场交易过程逐步趋于的市场化
。
传统方法采用风力发电产生投标缺额后与需求响应资源直接匹配购买的形式，以及在日前电力市场投标之前，风力发电与需求响应资源之间根据以往成交价格和资源量签订合同，实时电力市场中将以合同签订的量进行交易，这类方法仅假设市场中只存在一个需求响应主体，当需求响应市场形成后，市场中将出现多个需求响应主体
。
各主体之间的资源交易竞争，交易过程导致了资源的严重浪费，降低的传送过程中的浪费，同时需求响应聚合商与多主体风电商之间资源交易匹配方法研究成为一个热点问题
。
[0004]因此，本公开借用综合能源系统与负荷聚合商之间的多主体博弈竞争方法，将基于主从的多主多从博弈理论引入到需求响应聚合商与风电商之间的资源匹配中，合理构建需求响应聚合商为上层领导者
、
风电商为下层跟随者的双层博弈框架，设计上层领导者之间非合作博弈竞价机制，提出上下层之间基于多主多从博弈的资源交互匹配方法
。
[0005]因此，提出一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法，来解决现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法，可以通过细化市场化情况下需求响应聚合商与风电商之间匹配机理，对各个风电商参与电力市场投标竞争的最优控制，得到稳定且经济的最优投标控制方案
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法，包括以下步骤：
[0009]S1、
获取风电商的环境信息和运行信息，生成风力发电运行中不确定的输出功率实施场景
。
[0010]S2、
将不确定的输出功率实施场景输入建立的以多主体响应聚合商为上层领导者的多主体需求响应聚合商收益最优控制模型，根据该模型得到多主体需求响应聚合商资源
出售价格，并发送给跟随者；
[0011]S3、
建立以多主体风电商为下层跟随者的计及风险量化的能源投标最优控制模型；
[0012]S4、
在上层领导者与下层跟随者之间搭建基于主从博弈的多主体需求响应聚合商以及多主体风电商的需求响应资源交易框架，形成最优投标控制双层博弈模型；
[0013]S5、
向最优投标控制双层博弈模型中下层跟随者输入不确定的输出功率实施场景参数，对
S2
‑
S5
中步骤迭代求解，得到最优投标控制策略；
[0014]S6、
在得到最优投标方案和最优正
、
负需求响应资源交易控制策略后，通过设置对照组对
S5
中得到最优投标控制策略进行评价
。
[0015]上述的方法，可选的，不确定的输出功率实施场景包括：风力发电出力模型
、
随机风速模型和场景削减方法组成的风力发电出力场景
。
[0016]上述的方法，可选的，
S2
包括以下内容：
[0017]需求响应聚合商通过风电商的资源需求反应决定报价，其承担领导者角色，更新多主体需求响应聚合商资源出售价格
。
[0018]上述的方法，可选的，多主体需求响应聚合商资源出售价格获取过程为：上层领导者中各需求响应聚合商根据所建立的多主体需求响应聚合商收益最优控制模型以及电力市场交易中心历史信息，通过非合作博弈理论模拟多主体需求响应聚合商之间的竞价关系，获得正
、
负需求响应资源出售价格
。
[0019]上述的方法，可选的，
S3
包括以下内容：
[0020]多主体风电商作为下层跟随层，在接受到上层领导者发布的价格信号后，基于随机古诺博弈建立多主体风电商优化投标模型，其目标函数如下：
[0021]U
WF,i
＝
max
γ
·
E(R
iWP
)+(1
‑
γ
)R
iCVaR
[0022]式中，
U
WF,i
代表多主体风电商
i
的收益，代表风电商
i
的预期投标利润；代表风电商
i
的投标风险量化值；
γ
为权衡系数，并将其公布给需求响应聚合商
。
[0023]上述的方法，可选的
S5
包括以下内容：
[0024]将不确定的输出功率实施场景中风力发电出力场景输入到所述最优投标控制模型中，对上述
S2
‑
S5
过程循环重复，上下层之间通过资源交易量和价格量进行交互迭代，最终达到两者间的利益最大化均衡状态，即为得到最优投标方案和最优正
、
负需求响应资源交易控制策略
。
[0025]上述的方法，可选的，
S6
包括以下内容：设立一组基于主从博弈的需求响应聚合商以及多主体风电商的需求响应资源交易框架的风电商投标控制方法，通过对比实验，对
S5
中得到的最优投标控制策略进行验证
。
[0026]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法，具有以下有益效果：
[0027](1)
提出了基于主从多主多从博弈的风电商与需求响应聚合商联合最优投标控制方法，建立双层主从博弈框架；最大程度上调动了需求侧响应资源活力，提高风电商投标能力，保证市场参与主体经济性；
[0028](2)
提升电网运行效率：智能调度可以实时监测电网各个节点的用电负荷和发电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
获取风电商的环境信息和运行信息，生成风力发电运行中不确定的输出功率实施场景
。S2、
将不确定的输出功率实施场景输入建立的以多主体响应聚合商为上层领导者的多主体需求响应聚合商收益最优控制模型，根据该模型得到多主体需求响应聚合商资源出售价格，并发送给跟随者；
S3、
建立以多主体风电商为下层跟随者的计及风险量化的能源投标最优控制模型；
S4、
在上层领导者与下层跟随者之间搭建基于主从博弈的多主体需求响应聚合商以及多主体风电商的需求响应资源交易框架，形成最优投标控制双层博弈模型；
S5、
向最优投标控制双层博弈模型中下层跟随者输入不确定的输出功率实施场景参数，对
S2
‑
S5
中步骤迭代求解，得到最优投标控制策略；
S6、
在得到最优投标方案和最优正
、
负需求响应资源交易控制策略后，通过设置对照组对
S5
中得到最优投标控制策略进行评价
。2.
根据权利要求1所述的一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法，其特征在于，不确定的输出功率实施场景包括：风力发电出力模型
、
随机风速模型和场景削减方法组成的风力发电出力场景
。3.
根据权利要求1所述的一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法，其特征在于，
S2
包括以下内容：需求响应聚合商通过风电商的资源需求反应决定报价，其承担领导者角色，更新多主体需求响应聚合商资源出售价格
。4.
根据权利要求3所述的一种基于主从博弈的多对多的电力系统最优投标控制方法，其特征在于，多主体需求响应聚合商资源出售价格获取过程为：上层领导者中各需求响应聚合商根据所建立的多主体需求响应聚合商收益最优控制模型以及电力市场交易中心历史信息，通过非合作博弈理论模拟多主体需求响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鲁浩，何世远，程新功，牟晓伟，任恒超，李婉真，王晓鹏，杨明，
申请(专利权)人：山东恒道信息技术有限公司山东大学，
类型：发明
国别省市：