一种基于非合作博弈的多楼宇微网模型预测调控方法技术

本发明专利技术涉及一种基于非合作博弈的多楼宇微网模型预测调控方法，其技术特点在于：包括以下步骤：步骤1、建立多楼宇微网的非合作博弈模型；步骤2、构建基于非合作博弈的多微网模型预测调控模型；步骤3、各楼宇基于步骤2获得的预测数据进行内部功率优化，得到预测时域内每一时刻的富余电量，各楼宇微网以己方收益最大为原则进行博弈，得到各楼宇与配网及其他楼宇的交易电量、电价；步骤4、通过模型预测和非合作博弈获得控制时域内各楼宇微网的最优控制序列，包括与配网的联络线功率、与其他微网的交易电量、电价和制冷功率，然后下发其中第一个控制序列到各楼宇微网。本发明专利技术能够提高各楼宇自身售电收益，进一步降低楼宇运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于非合作博弈的多楼宇微网模型预测调控方法
本专利技术属于新能源与可再生能源的优化控制
，涉及多楼宇微网模型预测调控方法，尤其是一种基于非合作博弈的多楼宇微网模型预测调控方法。
技术介绍
随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高，我国能源需求快速增长，其中楼宇能耗预计到2020年将占到全国总能耗的35％。近年来，越来越多的分布式供能系统在楼宇侧集成，楼宇从原来的能源消费者转变为能源产消者，具备了能源交易的能力。以楼宇为主体的微网系统可为楼宇之间的交易提供了交易平台和管理方法。楼宇之间进行电量交易，可以减少各楼宇与配网的直接交易电量，提高可再生能源消纳。将一个区域内临近楼宇微网互联，基于交易模型形成多楼宇微网微网互动协调管理系统，在城市配电网末端具有广阔的应用前景。当前，可再生能源出力预测精度低是单楼宇微网优化调控需要解决的关键问题。已在工业控制领域得到广泛应用的模型预测控制(modelpredictivecon-trol，MPC)方法可有效避免传统楼宇微网调控对预测依赖性强、受环境因素影响大、日前调控方案与实际运行需求偏差较大的问题。现有文献提出融合虚拟储能系统的楼宇微网模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非合作博弈的多楼宇微网模型预测调控方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、建立多楼宇微网的非合作博弈模型；步骤2、构建基于非合作博弈的多微网模型预测调控模型，具体包括电负荷预测模型、热负荷预测模型、光伏及风机输出功率预测模型；并根据步骤2的多微网模型预测调控模型得到预测数据；步骤3、各楼宇基于步骤2获得的预测数据进行内部功率优化，得到预测时域内每一时刻的富余电量，各楼宇微网以己方收益最大为原则进行博弈，得到各楼宇与配网及其他楼宇的交易电量、电价；步骤4、通过模型预测和非合作博弈获得控制时域内各楼宇微网的最优控制序列，包括与配网的联络线功率、与其他微网的交易电量、电价和制冷功率，然后...

【技术特征摘要】
1.一种基于非合作博弈的多楼宇微网模型预测调控方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、建立多楼宇微网的非合作博弈模型；步骤2、构建基于非合作博弈的多微网模型预测调控模型，具体包括电负荷预测模型、热负荷预测模型、光伏及风机输出功率预测模型；并根据步骤2的多微网模型预测调控模型得到预测数据；步骤3、各楼宇基于步骤2获得的预测数据进行内部功率优化，得到预测时域内每一时刻的富余电量，各楼宇微网以己方收益最大为原则进行博弈，得到各楼宇与配网及其他楼宇的交易电量、电价；步骤4、通过模型预测和非合作博弈获得控制时域内各楼宇微网的最优控制序列，包括与配网的联络线功率、与其他微网的交易电量、电价和制冷功率，然后下发其中第一个控制序列到各楼宇微网。2.根据权利要求1所述的一种基于非合作博弈的多楼宇微网模型预测调控方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：(1)确定博弈方为系统中的N个楼宇微网；(2)确定博弈策略：非合作博弈过程中，博弈各方以己方收益最大为原则进行博弈，博弈时不因其他博弈方的收益而改变己方博弈策略；各楼宇微网的博弈策略是与其他微网的交易电量、电价；博弈过程中多电楼宇首先给出售电电价，然后少电楼宇按照楼宇编号由小到大依序与多电楼宇方进行电量交易，直至多电方富余电量为零或少电方电量缺额为零；(3)确定博弈收益各楼宇微网的博弈收益可以由两部分组成：与配网交易收益和与其他微网的交易收益；对多电楼宇微网i，T时间段，多电楼宇i与配网交易收益CDG,i,t如式(1)所示：式中：为t时刻配网的售电单价；为t时刻配网的购电单价；PDG,i,t为楼宇i与配网的交易电量，购电为正，售电为负；T时间段，多电楼宇i与少电楼宇交易收益Ctrading,i,t如式(2)所示：式中：Ns,j,j＝1…p为t时刻p个少电楼宇微网的编号；Pij,t为交易电量，表示t时刻多电楼宇i向少电楼宇j的售电量，其值为正；为交易电价，表示i向j售电单价，其值为正；综上，T时间段内，多电楼宇微网i的收益为：Ci,t＝CDG,i,t+Ctrading,i,t(3)对少电楼宇微网j，T时间段，少电楼宇j与配网交易收益CDG,j,t如式(4)所示：式中：PDG,j,t为楼宇j与配网交易电量，购电为正，售电为负；T时间段，少电楼宇j与多电楼宇交易收益Ctrading,j,t如式(5)所示：式中：Nd,i,i＝1…q为t时刻q个多电楼宇微网的编号；表示t时刻楼宇j的购电单价，可以表示为：式中：为服务费用，若多楼宇通过博弈达成交易，配网收取一定服务费用，由购电方承担，本发明假定当少电方从多电方购电单价相同时，优先选择服务费用低的一方进行交易；考虑到各楼宇微网之间交易电价的合理性，应当保证：a)少电楼宇方购电价格不应高于从配网购电价格；b)多电楼宇方的售电价格不应低于向配网售电价格，即：综上，T时间段内，少电楼宇微网j的收益为：Cj,t＝CDG,j,t+Ctrading,j,t(8)。3.根据权利要求1所述的一种基于非合作博弈的多楼宇微网模型预测调控方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：(1)构建电负荷预测模型：Pload,n,t＝Lper,n,t×(PDlight，n+PDequ,n)×Sn(9)式中：Pload,n,t表示楼宇n在t时刻的电负荷预测值；Lper,n,t表示计及不确定因素的逐时用电百分比；PDlight,n表示照明功率密度值，PDequ,n表示插座功率密度值，单位为W/m2；Sn表示楼宇n的面积；(2)构建热负荷预测模型：楼宇在t时刻的随机热负荷Qin,n,t如式(10)所示：Qin,n,t＝Qbody,n,t+Qequ,n,t+Qout,n,t+Qsu...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，吴梦涵，戚艳，李国栋，吴彬，吴莉萍，穆云飞，吴磊，霍现旭，胡晓辉，丁一，李涛，马世乾，袁中琛，赵玉新，康宁，李雪，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司电力科学研究院，国网天津市电力公司，国家电网有限公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：天津,12