【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及综合能源管理，具体而言，涉及一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法及系统。
技术介绍
1、随着电热综合能源市场的不断变化，传统的垂直一体化结构向更互动和竞争性结构转变。然而，电热综合能源系统的分散特性变得越来越明显，这也意味着传统的集中优化方法已经不能够揭示不同利益相关者之间的互动行为。因此，需要采用更加综合和灵活的方法，探索各种利益相关者之间的能量价值相互作用。
2、综合能源系统动态定价本质上是求解系统中的最优解问题，一般包括最小成本问题，最大效益问题等最优问题。系统运行的总成本包括设备运维成本，发电燃料成本，网络损耗成本，废气处理成本，储能设备和能量转换设备折旧等成本的总和。在求解过程中还需要考虑对参数范围的约束，考虑到实际问题中的设备出力范围和能量守恒，又可将约束条件分为平衡约束条件和不平衡约束条件。平衡条件包括电网部分的电能流动平衡约束、天然气网部分的天然气流动平衡约束和热力网部分热力流动的平衡约束；不平衡约束包括电网部分的发电机出力上下限约束，热力网部分的输水管道压力约束以及天然气网络的输气管道压力约束，还包括能量转换设备最大功率约束，储能设备的最大储能上限和设备中储能非负等约束问题。因此，急需设计一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制技术，以在满足系统内多元化用能需求的同时，要有效地提升能源利用效率，促进能源可持续发展。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制技术，旨在解决传统分层模
2、为了实现上述技术目的，本申请提供了一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，包括以下步骤：
3、以综合能源运营商收益最大化为第一目标函数，构建上层模型，生成最优的能源出售价格，其中，决策变量包括售电电价、售热热价；
4、以用户收益最大化为第二目标函数，构建下层模型，通过上层模型给出的最优能源定价确定下层模型中的最优出力计划及负荷调整计划；
5、将上层模型对应的综合能源运营商作为领导，下层模型对应的负荷聚合商作为跟随者，通过的主从博弈达到stackelberg均衡，使得电热综合能源得到均衡控制。
6、优选地，在构建第一目标函数的过程中，根据综合能源运营商向用户供能获得的收益、向用户侧供能的成本、与上级电网的交互成本以及供热中断的惩罚成本，构建第一目标函数。
7、优选地，在构建上层模型的过程中，基于第一目标函数，通过设置第一约束条件，构建上层模型，其中，第一约束条件用于确保综合能源运营商的能源采购价格略高(低)于市场价，同时保证以略高(低)于市场价格的价格将能源销售出去，从而避免供能侧和用能侧直接与电网进行交易，保证市场的稳定和公正，同时还需要保证价格低于平均值。
8、优选地，在构建第二目标函数的过程中，根据用户的效用函数和用能成本，构建第二目标函数，其中，效用函数采用二次函数进行描述。
9、优选地，在构建下层模型的过程中，基于第二目标函数，通过设置第二约束条件，构建下层模型，其中，第二约束条件包括：电负荷的可平移约束、热负荷的可削减约束、电功率平衡约束、热功率平衡约束、风电机组出力约束、光伏电池出力约束、电储能装置约束、热储能装置约束、燃气轮机出力约束、燃气锅炉出力约束、电网交互约束和交换功率约束。
10、优选地，在进行主从博弈的过程中，根据上层模型确定的动态电价调整下层模型中各设备出力及可平移电负荷、可削减热负荷的功率。
11、优选地，在实现stackelberg均衡的过程中，当下层模型的跟随者根据上层模型的领导者制定的能源定价，做出了相应的最优调度计划；同时，上层领导者根据下层反馈的结果进行了接受。此时，就认为上层与下层之间的主从博弈达到了stackelberg均衡。
12、优选地，在进行均衡控制的过程中，利用粒子群算法和二次规划的组合策略进行分布式均衡求解，使得每个参与者可以单独进行优化，最终实现全局均衡，其中，将二次规划算法应用于粒子群算法的过程之中，以支持综合能源运营商的决策。
13、本专利技术公开了一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制系统，包括：
14、第一模型构建模块，用于以综合能源运营商收益最大化为第一目标函数，构建上层模型，生成最优的能源出售价格，其中，决策变量包括售电电价、售热热价；
15、第二模型构建模块，用于以用户收益最大化为第二目标函数，构建下层模型，通过上层模型给出的最优能源定价确定下层模型中的最优出力计划及负荷调整计划；
16、均衡控制模块，用于将上层模型对应的综合能源运营商作为领导，下层模型对应的负荷聚合商作为跟随者，通过的主从博弈达到stackelberg均衡，使得电热综合能源得到均衡控制。
17、优选地，均衡控制模块，还用于利用粒子群算法和二次规划的组合策略进行分布式均衡求解，使得每个参与者可以单独进行优化，最终实现全局均衡，其中，将二次规划算法应用于粒子群算法的过程之中，以支持综合能源运营商的决策。
18、本专利技术公开了以下技术效果：
19、本专利技术考虑了综合能源系统运营商以及用户负荷聚合商两个不同的利益主体。综合能源系统运营商作为上层领导者，通过下层跟随者制定的能量管理策略，制定最优的能源动态报价策略；用户负荷聚合商作为下层跟随者，会根据上层发布的动态电价制定相应的能量管理策略；通过证明stackelberg均衡的唯一性证明了所提模型唯一解的存在性；通过matlab平台编程进行仿真验证，并划分两种不同的场景验证了所提模型的有效性。
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1.一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
9.一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述一种基于主从博弈的电热综合能源均衡控制方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：任鹏，樊小朝，史瑞静，任甜甜，王玉巍，竟静静，胡衡，
申请(专利权)人：新疆工程学院，
类型：发明
国别省市：
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