增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，包括确定博弈主体、各个主体之间的相关关系和相关参数；对用户类型进行分类并建立用户博弈模型；建立传统发电方博弈模型、增量配电网运营权公司的博弈模型和可再生能源发电方的博弈模型；建立深度学习算法；求解纳什均衡点，从而使得各个博弈主体的利益最大，从而完成增量配电网可再生能源就近消纳优化调度。本发明专利技术通过可靠、全面的成本、收益计算，针对电网各方均建立了全面科学的博弈模型，同时通过求解纳什均衡解的方式实现了各方利益的最大化，因此本发明专利技术方法能够科学、可靠且相对简单易行的对增量配电网可再生能源进行就近消纳和优化调度。

Optimal Dispatching Method of Renewable Energy Consumption Nearby in Incremental Distribution Network

The invention discloses an optimal dispatching method for the near absorption of renewable energy in incremental distribution network, which includes determining the game subject, the correlation between each subject and the relevant parameters; classifying the user types and establishing the user game model; establishing the game model of traditional generators, the game model of incremental distribution network operation rights company and the game model of renewable energy generators; A deep learning algorithm is established to solve the Nash equilibrium point, which maximizes the interests of all players in the game, thus completing the optimal dispatching of renewable energy in incremental distribution network. The invention establishes a comprehensive and scientific game model for all parties of the power grid through reliable and comprehensive cost and benefit calculation, and achieves the maximization of the interests of all parties by solving Nash equilibrium solution. Therefore, the method of the invention can absorb and optimize the dispatch of renewable energy in incremental distribution network scientifically, reliably and relatively easily.

【技术实现步骤摘要】
增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法
本专利技术具体涉及一种增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法。
技术介绍
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。同时，随着可再生能源发电的兴起，电网接纳可再生能源的发电量就成为了电网的重要目标之一。目前，现代化经济园区集特殊生态农业园、绿色工业园、现代化大学城等一体，其具有用电量大，对供电质量、供电可靠性要求高，电力负荷增长快等特点，需要对增量配电市场可再生能源就近消纳，有助于推动可再生能源就近消纳落地，并使用户自由程度得到增强，削弱时段电价的削峰填谷作用，由此带来的竞争机制将使电价普遍降低，并改变价格与负荷峰谷的关系。但是，目前电网对于增量配电网可再生能源就近消纳优化调度，一直处于粗放的管理形式，并没有一套可行、可靠和科学的调度消纳方案，从而使得当前的可再生能源就近消纳的过程较为混乱。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种科学、可靠且相对简单易行的增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法。本专利技术提供的这种增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，包括如下步骤：S1.确定博弈主体，同时确定各个主体之间的相关关系和相关参数；S2.对用户类型进行分类，同时根据用户的负荷需求建立用户博弈模型；S3.建立传统发电方博弈模型；S4.建立有增量配电网运营权公司的博弈模型；S5.建立可再生能源发电方的博弈模型；S6.建立深度学习算法；S7.对步骤S6建立的深度学习算法，求解纳什均衡点，从而使得各个博弈主体的利益最大，从而完成增量配电网可再生能源就近消纳优化调度。步骤S1所述的博弈主体包括用户、传统发电方、可再生能源发电方和有增量配电网运营权公司。步骤S1所述的相关参数，具体包括负荷需求量、传统发电方最佳发电侧的发电量及电价、可再生能源发电方的发电量及销售电价、有增量配电网运营权公司收取的过网费、用户在电网侧最佳购买量和可再生能源最佳就近消纳量。步骤S2所述的对用户类型进行分类，具体为时间可调负荷用户、电量可调负荷用户和固定负荷用户；时间可调负荷用户的消耗的电量确定，但是工作时间可调整；电量可调负荷用户的工作时间确定，但是消耗的电量可调整；固定负荷用户的工作时间确定且消耗的电量确定。步骤S2所述的建立用户博弈模型，具体为采用如下步骤建立用户博弈模型：A.采用如下算式计算用户支付矩阵P：P＝[P1,P2,...,Pn]T式中表示用户n在一个时间周期tk内的总支付，T为时间周期；为用户n在时间tk的支付，且用户选择的单位电价表达式为其中为含有有增量配电网运营权公司公布的与时间向量对应的价格向量，剩余的售电公司为m个且价格向量为Δpm为用户选择Sm(Sm为可再生能源发电)时获得的单位电量政策补贴；为用户n在时间tk内消耗的总电量且其中为用户n的时间可调负荷，为用户n的电量可调负荷，为用户n的固定负荷；B.采用如下算式计算用户效用U：U＝[U1,U2,...,Un]T式中表示用户n在一个时间周期内获得的总效用；为用户n的所有用电设备在时间间隔tk内消耗电能所带来的效用且其中α为常数且表示时间可调负荷的设备效用与用电量的正比关系，为对时间段的选取没有限制的设备必须完成的工作所消耗的电量，βk为时间间隔tk的函数且表示用户对于电量可调负荷设备工作时间的要求，为对时间段有限制的设备完成负荷工作所消耗的电量，γ为常数且表示固定负荷设备效用与用电量的正比关系，为对工作时间及消耗电量均有要求的设备完成负荷工作所消耗的电量；C.采用如下算式计算用户收益WN：WN＝U-P式中U为用户效用，P为用户支付矩阵。步骤S3所述的建立传统发电方博弈模型，具体为采用如下关系式建立模型：传统发电方收益＝(电价-成本价)*出售电量。步骤S4所述的建立有增量配电网运营权公司的博弈模型，具体为采用如下步骤建立模型：a.采用如下算式计算基于电度电价的配电收益：式中F为大工业和一般工商业及其他用电等两类用户集；D为增量配电网电力用户涉及电压等级集合，为小于1kV、1～10kV、35kV、110kV或220(330)kV；Jfd,t为第t年f类电力用户接入d电压等级的配电价；Jzd,t为第t年增量配电网接入电压等级对应的省级电网共用网络输配电价；Qfd,t为第t年f类电力用户接入d电压等级的预测电量；b.采用如下算式计算与线损变化相关的收益Rzx,t：式中δwf为线损差额收益的分配系数，βhd为线损率核定值，βt为线损率实际值，Qfd,t为第t年f类电力用户接入d电压等级的预测电量，Jfd,t为第t年f类电力用户接入d电压等级的配电价；c.采用如下算式计算基于基本电价的配电收益Rib,t：Rib,t＝12(Sb,tJjs,t-Sb,tJjp,t)×10-8式中Sb,t为第t年大工业用户变压器总容量，Jjs,t为第t年大工业用户对应基本电价，Jjp,t为第t年大工业用户最大需量及对应基本电价；d.采用如下算式计算配电总收益RQ,t：RQ,t＝Rfd,t+Rzx,t+Rib,te.采用如下公式计算运检含税成本Cyw,t：Cyw,t＝δywI′1j,t(1+λyw)式中δyw为运维成本率，I′1j,t为第t年累计固定资产原值，λyw为运维成本进项税比例；f.采用如下公式计算故障成本Ce,t：Ce,t＝(1-RSt)QtJe,t式中RSt为第t年供电可靠率，Qt为第t年增量配电网总预测电量，Je,t为可采用配电价或产电比电价；g.采用如下公式计算经营成本Cjy,t：Cjy,t＝Cyw,t+Ce,t式中Cyw,t为第t年增量配电网运维含税成本，Ce,t为第t年增量配电网的故障成本；h.采用如下公式计算折旧费用式中Ccl为基期存量资产净值，Ccs,t为建设期内初始建设投资，Ccl,g为运营期内可能存在固定资产更新投资，δc为设备残值率，nr为存量资产剩余使用年限，n为设备正常折旧年限；i.采用如下公式计算有增量配电网运营权公司的总成本费用式中为第t年借款利息支付；j.采用如下算式计算应纳增值税Cvat,t：式中λzz为配电总收益增值税率，λyw为运维成本进项税比例，λjx为投资成本中可抵扣固定资产进项税比例，It为可抵扣固定资产进项税；k.采用如下公式计算有增量配电网运营权公司的收益TPt：式中Cvata,t为增值税附加。步骤S5所述的建立可再生能源发电方的博弈模型，具体为采用如下步骤建立模型：(1)采用如下公式计算可再生能源实体收入Ym：Ym＝[Y1,Y2,...,Ym]T式中Ym为新增实体中交易者m收入且其中为矩阵中第m行第i列元素；ym＝AmψBm，且Am为用户的选择矩阵，ψ为支付分布矩阵，Bm为可再生能源实体供电量矩阵；(2)采用如下公式计算可再生能源实体成本Cm：Cm＝[c1,c2,...,cm]T式中且am、bm和cm为可再生能源实体发电方在考虑所有成本因素后的成本参数，Qm为交易者m的供电量；(3)采用如下公式计算可再生能源实体收益WmWm＝Ym-Cm式中Ym为可再生能源实体收入，Cm为可再生能源实体成本。步骤S6所述的深度学习算法的数学被描述为：学习个体i的可选策略集合为ST＝(st1,st2,...,stW)，W为策略总数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，包括如下步骤：S1.确定博弈主体，同时确定各个主体之间的相关关系和相关参数；S2.对用户类型进行分类，同时根据用户的负荷需求建立用户博弈模型；S3.建立传统发电方博弈模型；S4.建立有增量配电网运营权公司的博弈模型；S5.建立可再生能源发电方的博弈模型；S6.建立深度学习算法；S7.对步骤S6建立的深度学习算法，求解纳什均衡点，从而使得各个博弈主体的利益最大，从而完成增量配电网可再生能源就近消纳优化调度。

【技术特征摘要】
1.一种增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，包括如下步骤：S1.确定博弈主体，同时确定各个主体之间的相关关系和相关参数；S2.对用户类型进行分类，同时根据用户的负荷需求建立用户博弈模型；S3.建立传统发电方博弈模型；S4.建立有增量配电网运营权公司的博弈模型；S5.建立可再生能源发电方的博弈模型；S6.建立深度学习算法；S7.对步骤S6建立的深度学习算法，求解纳什均衡点，从而使得各个博弈主体的利益最大，从而完成增量配电网可再生能源就近消纳优化调度。2.根据权利要求1所述的增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，其特征在于步骤S1所述的博弈主体包括用户、传统发电方、可再生能源发电方和有增量配电网运营权公司。3.根据权利要求2所述的增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，其特征在于步骤S1所述的相关参数，具体包括负荷需求量、传统发电方最佳发电侧的发电量及电价、可再生能源发电方的发电量及销售电价、有增量配电网运营权公司收取的过网费、用户在电网侧最佳购买量和可再生能源最佳就近消纳量。4.根据权利要求3所述的增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，其特征在于步骤S2所述的对用户类型进行分类，具体为时间可调负荷用户、电量可调负荷用户和固定负荷用户；时间可调负荷用户的消耗的电量确定，但是工作时间可调整；电量可调负荷用户的工作时间确定，但是消耗的电量可调整；固定负荷用户的工作时间确定且消耗的电量确定。5.根据权利要求1～4之一所述的增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，其特征在于步骤S2所述的建立用户博弈模型，具体为采用如下步骤建立用户博弈模型：A.采用如下算式计算用户支付矩阵P：P＝[P1,P2,...,Pn]T式中表示用户n在一个时间周期tk内的总支付，T为时间周期；为用户n在时间tk的支付，且用户选择的单位电价表达式为其中为含有有增量配电网运营权公司公布的与时间向量对应的价格向量，剩余的售电公司为m个且价格向量为Δpm为用户选择Sm时获得的单位电量政策补贴,Sm为可再生能源发电；为用户n在时间tk内消耗的总电量且其中为用户n的时间可调负荷，为用户n的电量可调负荷，为用户n的固定负荷；B.采用如下算式计算用户效用U：U＝[U1,U2,...,Un]T式中表示用户n在一个时间周期内获得的总效用；为用户n的所有用电设备在时间间隔tk内消耗电能所带来的效用且其中α为常数且表示时间可调负荷的设备效用与用电量的正比关系，为对时间段的选取没有限制的设备必须完成的工作所消耗的电量，βk为时间间隔tk的函数且表示用户对于电量可调负荷设备工作时间的要求，为对时间段有限制的设备完成负荷工作所消耗的电量，γ为常数且表示固定负荷设备效用与用电量的正比关系，为对工作时间及消耗电量均有要求的设备完成负荷工作所消耗的电量；C.采用如下算式计算用户收益WN：WN＝U-P式中U为用户效用，P为用户支付矩阵。6.根据权利要求1～4之一所述的增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，其特征在于步骤S3所述的建立传统发电方博弈模型，具体为采用如下关系式建立模型：传统发电方收益＝(电价-成本价)*出售电量。7.根据权利要求1～4之一所述的增量配电网可再生能源就近消纳优化调度方法，其特征在于步骤S4所述的建立有增量配电网运营权公司的博弈模型，具体为采用如下步骤建立模型：a.采用如下算式计算基于电度电价的配电收益：式中F为大工业和一般工商业及其他用电等两类用户集；D为增量配电网电力用户涉及电压等级集合，为小于1kV、1～10kV、35kV、110kV或220(330)kV；Jfd,t为第t年f类电力用户接入d电压等级的配电价；Jzd,t为第t年增量配电网接入电压等级对应的省级电网共用网络输配电价；Qfd,t为第t年f类电力用户接入d电压等级的预测电量；b.采用如下算式计算与线损变化相关的收益Rzx,t：式中δwf为线损差额收益的分配系数，βhd为线损率核定值，βt为线损率实际值，Qfd,t为第t年f类电力用户接入d电压等级的预测电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，孟军，吕玉宏，任浪，罗毅，程津，徐妍芬，朱真，褚旭，廖明园，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司经济技术研究院，湖南大学，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43