【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力市場，涉及一種基于maddpg的電網企業購售電聯合策略優化方法及系統。
技術介紹
1、在電力體系改革的背景下，電網公司需要充分運用市場工具，并通過代理購電、省間購電等方式，維護整網的安全穩定，實現區域電力的高質量供應。在當前的市場規則下，電網公司需要同時參與中長期市場和現貨市場交易。在中長期市場中，電網公司需要根據對負荷端的年度、季度、月度或多日預測，確定中長期交易采購電量；在現貨市場中，電網公司需要對負荷曲線進行分解，確定負荷端的實時用電需求，根據供需缺口確定在現貨市場的購電決策。此外，由于承擔維護電網安全穩定的責任，在用戶端，電網公司還需要通過需求響應或其他方式引導用戶轉移或削減負荷，以維持負荷平穩。然而，現階段電網公司在參與現貨市場確定短期購電決策，尚未考慮到供給與實際負荷出現偏差、用戶效用以及購電量等因素對購電決策影響。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于解決現有技術中電網公司在進行短期購電決策時，供給與實際負荷出現偏差、用戶效用以及購電量等因素對購電決策影響的問題，提供一種基于maddpg的電網企業購售電聯合策略優化方法及系統。
2、為達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案予以實現：
3、基于maddpg的電網企業購售電聯合策略優化方法，包括：
4、考慮發電機組的邊際成本，獲取發電方的報價決策；
5、考慮發電機組的邊際效用遞減，獲取電力需求方的報價決策；
6、基于發電方的報價決策和電力需求
7、基于用戶各時段初始負荷和考慮電網與用戶進行交互對實際負荷的影響，構建電網公司在用戶端的供給模型；
8、基于電網公司在現貨市場的購電決策模型、電網公司在用戶端的供給模型，以及考慮電網公司供電的偏差損失，構建電網公司的聯合決策目標函數；
9、基于maddpg算法對電網公司在現貨市場的購電決策模型和電網公司的供給目標函數分別進行優化，得到最優化的電網公司聯合決策目標函數。
10、本專利技術的進一步改進在于：
11、進一步的，考慮發電機組的邊際成本，獲取發電方的報價決策，具體為：
12、
13、其中，θi(pi,t)表示第i個發電機組在t時段與功率相關的成本函數；pi,t表示第i個發電機組在t時段的出力；ai、bi、ci分別為二次成本函數中的系數項；
14、對公式(1)求導，得到發電機組的邊際成本函數，具體為：
15、θi(pi,t)＝2aipi,t+bi?(2)
16、其中，θi(pi,t)表示發電機組i與時段出力pi,t相關的邊際成本。
17、進一步的，考慮發電機組的邊際效用遞減，獲取電力需求方的報價決策，具體為：對于電網公司和其他購售電主體，在現貨市場均為功率的需求方，考慮到邊際效用遞減，電力需求方的報價決策為：
18、
19、其中，uj(pj,t)表示第j個出力需求者與功率相關的效用函數；pj,t表示第j個出力需求者在t時段的需求功率；αj、βj分別為二次效用函數中的系數項；
20、對公式(4)求導，得到出力需求者j的邊際效用為
21、uj(pj,t)＝-2αjpj,t+βj?(4)
22、其中，uj(pj,t)表示需求者j與時段需求功率相關的邊際效用。
23、進一步的，基于發電方的報價決策和電力需求方的報價決策，獲取電網公司在現貨市場的購電決策模型，具體為：
24、發電方按照邊際成本進行報價，電力需求方則根據自身購售電的整體效益目標進行報價；發電方和電力需求方的報價策略為：
25、
26、其中，πi,t表示發電機組i在t時段給出的供電報價；ωj,t表示電力需求方j在t時段給出的購電報價；ki,t和ιj,t分別發電機組和需求方在給出報價時以邊際成本/邊際效用為基準的乘數；
27、當發電機組和電力需求方分別以上述行為機制分別在現貨市場進行報價時，以社會總體效用最大化，則市場的出清模型可以表示為
28、
29、其中，{(pi,t,πi,t),(pj,t,ωj,t)}表示現貨市場的訂單薄集合；n表示需求方的總數；m表示發電機組的總數；在市場出清時，應同時滿足訂單集合的供需平衡、整網的功率平衡和潮流平衡，因此公式(6)的約束條件為
30、
31、其中，式子的第一部分表示市場出清的供需平衡條件；第二個部分表示機組出力的功率約束條件；第三個部分表示潮流約束條件，表示線路l潮流安全的功率上限，s表示節點，s表示節點總數，ψl,t表示t時段線路l的功率轉移分布因子。
32、進一步的，基于用戶各時段初始負荷和考慮電網與用戶進行交互對實際負荷的影響，構建電網公司在用戶端的供給模型，具體為：電網公司的購電決策中的購電量基于對用戶側的負荷預測，負荷預測既包括對用戶各時段初始負荷的預測，還需要考慮電網與用戶進行交互對實際負荷的影響；當社會福利效用最大化時，電網公司的效用為
33、
34、其中，ft表示電網公司在t時段的供給目標函數；c表示用戶；c表示用戶的集合；表示用戶c與負荷相關的效用函數；表示用戶c在t時段的初始負荷需求；lc,t表示用戶因為轉移負荷的實際負荷水平；表示根據政策確定的對有效需求響應的補貼單價；ξt為虛擬變量，當用戶在t時段提供了有效需求響應，取值為1，否則為0；ρt表示用戶的用電單價；
35、用戶的實際負荷水平和初始負荷需求表示為
36、
37、其中，表示用戶c將t時段的負荷需求轉移到下一時段的比例；εc,t為隨機變量；
38、用戶的負荷水平效用函數為
39、
40、其中，αc和βc分別為二次效用函數中的系數項目。
41、進一步的，基于電網公司在現貨市場的購電決策模型、電網公司在用戶端的供給模型，以及考慮電網公司供電的偏差損失，構建電網公司的聯合決策目標函數，具體為：
42、
43、其中，(ωj,t,λt)表示控制變量的集合；r表示折現率；λt表示t時段的現貨市場出清價格，可以用節點邊際電價lmp替代；lt表示電網公司的所有用戶在t時段的實際總負荷水平；xt(lt,pj,t)表示電網公司購電量和實際總負荷出現偏差而承受的損失；
44、電網公司供電的偏差損失xt(lt,pj,t)表示為
45、xt(lt,pj,t)＝ξ|lt-pj,t|?(12)
46、其中，ξ表示雙結算市場中的偏差懲罰系數。
47、進一步的，基于maddpg算法對電網公司在現貨市場的購電決策模型和電網公司的供給目標函數分別進行優化，具體為：
48、定義兩個智能體為其中表示購電智能體，表示負荷預測智能體；狀態空間表示智能體可觀測到的變量空本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于MADDPG的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于MADDPG的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述考慮發電機組的邊際成本，獲取發電方的報價決策，具體為：
3.根據權利要求2所述的基于MADDPG的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述考慮發電機組的邊際效用遞減，獲取電力需求方的報價決策，具體為：對于電網公司和其他購售電主體，在現貨市場均為功率的需求方，考慮到邊際效用遞減，電力需求方的報價決策為：
4.根據權利要求3所述的基于MADDPG的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述基于發電方的報價決策和電力需求方的報價決策，獲取電網公司在現貨市場的購電決策模型，具體為：
5.根據權利要求4所述的基于MADDPG的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述基于用戶各時段初始負荷和考慮電網與用戶進行交互對實際負荷的影響，構建電網公司在用戶端的供給模型，具體為：電網公司的購電決策中的購電量基于對用戶側的負荷預測，負荷預測既包括對用戶各時段初始負荷的預測，
6.根據權利要求5所述的基于MADDPG的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述基于電網公司在現貨市場的購電決策模型、電網公司在用戶端的供給模型，以及考慮電網公司供電的偏差損失，構建電網公司的聯合決策目標函數，具體為：
7.根據權利要求6所述的基于MADDPG的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述基于MADDPG算法對電網公司在現貨市場的購電決策模型和電網公司的供給目標函數分別進行優化，具體為：
8.根據權利要求7所述的基于MADDPG的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，在MADDPG算法中還包括：兩個智能體均在根據對方的信息迭代更新，為使兩個智能體各自訓練出的最優策略與集合整體最優策略一致，將單個智能體的策略拆分成k份，并且在每一個訓練周期只使用子策略；以購電智能體進行說明，其策略由k個子策略組成；在每一個訓練周期，最大化其策略集合的整體獎勵，有
9.基于MADDPG的電網企業購售電聯合策略優化系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.基于maddpg的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于maddpg的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述考慮發電機組的邊際成本，獲取發電方的報價決策，具體為：
3.根據權利要求2所述的基于maddpg的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述考慮發電機組的邊際效用遞減，獲取電力需求方的報價決策，具體為：對于電網公司和其他購售電主體，在現貨市場均為功率的需求方，考慮到邊際效用遞減，電力需求方的報價決策為：
4.根據權利要求3所述的基于maddpg的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述基于發電方的報價決策和電力需求方的報價決策，獲取電網公司在現貨市場的購電決策模型，具體為：
5.根據權利要求4所述的基于maddpg的電網企業購售電聯合策略優化方法，其特征在于，所述基于用戶各時段初始負荷和考慮電網與用戶進行交互對實際負荷的影響，構建電網公司在用戶端的供給模型，具體為：電網公司的購電決策中的購電量基于對用戶側的負荷預測，負荷預測既包括對用戶各時段初始負荷的預測，還需...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙衛華，尹璐，李秀清，張哲，張憶南，任遠，郭麗麗，李冰洋，劉婧一，林雪潔，侯佩佩，孫澤裕，陳櫻綺，張雪煜，鄭可，何秉哲，萬鵬程，
申請(專利權)人：國網河南省電力公司營銷服務中心，
類型：發明
國別省市：
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