【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及虛擬電廠vpp的資源聚合建模，特別是一種基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法及系統(tǒng)。
技術介紹
1、經過十余年的發(fā)展，我國的可再生能源建設已經進入成熟期，許多投產項目已經進入投資回報周期，市場的重點已由增量建設轉向存量配置。當前可再生能源的配置問題主要在于以光伏、風電為代表的可再生能源在技術層面上的出力不穩(wěn)定和資源層面的分布不均勻，給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經濟性帶來了新的挑戰(zhàn)。
2、虛擬電廠(virtual?power?plants)作為一種多資源聚合的綜合運營模式，被公認為解決分布式能源(distribute?resources)配置問題的主流解決方案。虛擬電廠的運營一般由符合市場準入資格的市場主體來承擔，運營主體與各機組投資商通過協(xié)議構建vpp運營整體，并通過明確的形式參與市場并確定各機組單元的收益分配機制。因此，一個vpp的構建首先要解決資源聚合問題，在操作層面要確定聚合整體的各類別資源的具體機組配置以及各機組的分配機制。
3、不同于一般的資源配置或投資決策問題，vpp運營主體和各機組單元并非處于同一產權關系，因此并不適用于傳統(tǒng)的給定邊界條件下的資源規(guī)劃問題，而是一個多決策主體的動態(tài)博弈問題，既包含vpp運營主體和各機組投資商的博弈問題，也包括各機組投資商之間的博弈。更進一步，市場已經出現了各種vpp合作組成更大的vpp聯盟以參與市場的新型運營模式，因此前述的博弈過程還應擴展到多類型的vpp聚合體之間。此外，vpp的運營主體與各投資商之間還存在代理關系，因為機組的所有權屬于其投資
4、實際上，機組所有人選擇是否合作、與誰合作、怎樣合作、合作多久，都會影響vpp的最終機組配置，因此vpp的機組配置不應該是一個給定的前置條件，反而應該是一個需要解決的問題。正是由于vpp聚合體中存在的多種博弈關系，因此博弈論無疑是非常適合用來解決vpp配置問題的有力工具。對于這種多決策主體的博弈過程，經典博弈論已經難以處理，因為博弈過程中各參與者之間都可以產生博弈關系，均衡條件也發(fā)生變化。
5、同時，在確定具體的收益分配機制的時候，必須考慮分布式能源出力特征帶來的不確定性，因此要引入博弈過程中的風險刻畫，即風險偏好對主體效用的影響。對于博弈過程中的風險收益分配問題，業(yè)界主要用shapley值方法，但這種方法存在分配依據單一、沒有考慮參與者風險偏好差異的缺陷。
6、本設計將針對一個風電、光伏、儲能、微型燃氣輪機的典型vpp聚合體，提出一種網絡博弈方法，以解決vpp聚合階段的機組配置優(yōu)化問題和收益分配機制問題。
技術實現思路
1、鑒于現有技術存在的問題，提出了本專利技術。
2、因此，本專利技術所要解決的問題在于通過刻畫vpp運營主體和各資源主體之間的經濟關系，參考網絡演化博弈的方法，將vpp整體及各主體的效益最大化經濟目標，轉化為可自由互動的多維度博弈策略集合，該集合的均衡解可通過pso算法求出全局最優(yōu)解，最后通過改進的shapley值方法，給出均衡解下的機組最優(yōu)收益分配機制。
3、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
4、第一方面，本專利技術實施例提供了一種基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法，其包括，基于網絡演化博弈，建立vpp包括風光儲燃的博弈模型；
5、根據具體博弈組合，給出不同博弈情景下的均衡解法；
6、基于改進的shapley值方法給出vpp聚合體中機組投資人的收益分配機制。
7、作為本專利技術基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：網絡演化博弈模型包括博弈參與者、博弈策略、博弈組合和參與者收益；
8、博弈組合表示為：
9、γ＝{n,ω,λ＝{λij}i,j∈ω}
10、其中，γ表示所有的博弈組合，n＝{1,2,3…,n}表示所有的參與者集合，ω表示參與者兩兩組合的集合，λ表示參與者兩兩之間的合作狀態(tài)，設置為虛擬變量，取值方式如下
11、
12、其中，當四種資源類型均選擇合作，λ＝{1，1，1，1}，此時博弈組合可視作vpp內部的資源聚合過程；當風電和光伏合作，儲能和燃氣輪機合作，但前后兩組之間都沒有合作，此時λ＝{0，1，1，0}，此時博弈組合可以視作一個只包含風電、光伏的vpp和另一個只包含的儲能和燃氣輪機的vpp的聯盟過程。
13、作為本專利技術基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：博弈策略指參與者確定參與聚合的機組容量，策略集合為：
14、
15、其中，分別表示風電、光伏、儲能、微型燃氣輪機各類別資源最大可參與容量，分別表示風電、光伏、儲能、微型燃氣輪機各類別資源最小可參與容量。
16、作為本專利技術基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：參與者收益包括通過競標獲得的電量收益、輔助服務收益、初始成本、運維成本、發(fā)電成本以及出力偏差成本，收益計算公式為：
17、
18、其中，ri表示電源i的凈收益，表示vpp中標電量分解到i電源的實際出力收益；表示電源i參與輔助服務獲得的收益；表示電源i投產成本的現值；表示運維成本；表示發(fā)電成本；表示出力偏差成本；
19、其中，標量收益的計算公式為：
20、
21、其中，表示vpp電量上網的中標價格，表示vpp中標電量按照i電源實際時序出力分解的電量；
22、其中，處理偏差成本的計算公式為：
23、
24、其中，表示vpp因為實際出力偏差受到的罰款系數；△pt表示vpp在t時刻的整體出力偏差。
25、作為本專利技術基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：博弈均衡求解包括：
26、vpp內部聚合博弈模型求解，其均衡策略解為：
27、
28、其中，分別表示博弈均衡狀態(tài)時確定的風電、光伏、儲能、微型燃氣輪機的最優(yōu)裝機總量。
29、作為本專利技術基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：改進的shapley值方法包括以下評估維度：
30、投入比例
31、
32、風險偏好差異度
33、
34、和邊際貢獻
35、
36、其中，表示投資人i的裝機容量，pσ表示vpp總裝機容量，ηi表示投資人i的風險偏好與vpp平均風險偏好的差異，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：包括，基于網絡演化博弈，建立VPP包括風光儲燃的博弈模型；
2.如權利要求1所述的基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：所述網絡演化博弈模型包括博弈參與者、博弈策略、博弈組合和參與者收益；
3.如權利要求2所述的基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：所述博弈策略指參與者確定參與聚合的機組容量，策略集合為：
4.如權利要求3所述的基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：所述參與者收益包括通過競標獲得的電量收益、輔助服務收益、初始成本、運維成本、發(fā)電成本以及出力偏差成本，收益計算公式為：
5.如權利要求4所述的基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：所述博弈均衡求解包括：
6.如權利要求5所述的基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：所述改進的Shapley值方法包括以下評估維度：
7.如權利要求6所述的基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征
8.一種基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化系統(tǒng)，基于權利要求1～7任一所述的基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：還包括，博弈模型構建模塊、均衡求解模塊和收益分配模塊；
9.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現權利要求1～7任一所述的基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現權利要求1～7任一所述的基于網絡演化博弈的VPP聚合電源配置優(yōu)化方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：包括，基于網絡演化博弈，建立vpp包括風光儲燃的博弈模型；
2.如權利要求1所述的基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：所述網絡演化博弈模型包括博弈參與者、博弈策略、博弈組合和參與者收益；
3.如權利要求2所述的基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：所述博弈策略指參與者確定參與聚合的機組容量，策略集合為：
4.如權利要求3所述的基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：所述參與者收益包括通過競標獲得的電量收益、輔助服務收益、初始成本、運維成本、發(fā)電成本以及出力偏差成本，收益計算公式為：
5.如權利要求4所述的基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法，其特征在于：所述博弈均衡求解包括：
6.如權利要求5所述的基于網絡演化博弈的vpp聚合電源配置優(yōu)化方法，其...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：吳寧，韓帥，鄭耀東，盧健斌，饒志，黎立豐，席云華，李爽，王科，
申請(專利權)人：廣西電網有限責任公司電力科學研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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