一种配电网与充电站的博弈互动方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种配电网与充电站的博弈互动方法及装置，所述方法包括：以配电网运营商收益最大为目标，建立配电网运营商模型，并考虑网络重构方案、与上级电网和充电站的交易策略设置约束条件；以充电站收益最大为目标，建立配电网内聚合了电动汽车的多个充电站的充电站层的充电站层模型并考虑电动汽车充放电计划以及充电站与配电网运营商的交易策略设置约束条件；构建配电网运营商与充电站之间的双层调度优化模型；对配电网内分布式电源的不确定性进行处理；对充电站层模型进行KKT条件转化，从而将双层调度优化模型变为单层优化模型，求解该单层优化模型；本发明专利技术的优点在于：解决不确定性和模型求解难题并且实际运行效果好。果好。果好。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网与充电站的博弈互动方法及装置


[0001]本专利技术涉及配电网调度运行领域，更具体涉及一种配电网与充电站的博弈互动方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，基于可再生能源的分布式电源、电动汽车在配电网中迅速发展。但是，高渗透率分布式电源的不可调度和间歇性发电特点，将会带来网络末端电压越限等问题，威胁配电网安全稳定运行。同时，随着电动汽车渗透率不断增大，电动汽车高随机性的充电行为将对系统运行造成巨大负面影响。所以，研究多元主体的能量管理与交易模型并考虑不确定性具有重要意义。
[0003]现有能量管理与交易模型主要围绕主体间交易的优化，例如中国专利公开号CN114399369A公开的一种配电网侧多利益主体随机动态交易博弈方法，没有考虑交易模型在网络中的适配性和实际运行效果。而网络容量约束必然会限制交易量，并降低各主体收益。为提高自身收益，配电网可以采用网络重构的方法。而网络重构对各主体交易的影响还有待进一步深入研究。
[0004]针对上述问题，现有技术能量管理与交易模型没有考虑交易模型在网络中的适配性和实际运行效果，没有考虑网络重构对各主体交易的影响，没有考虑分布式电源的不确定性，导致模型求解困难且实际运行效果不好。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于如何提供一种解决不确定性和模型求解难题并且实际运行效果好的配电网与充电站的博弈互动方法。
[0006]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种配电网与充电站的博弈互动方法，所述方法包括：
[0007]步骤一：以配电网运营商收益最大为目标，建立配电网运营商模型，并考虑网络重构方案、与上级电网和充电站的交易策略设置约束条件；
[0008]步骤二：以充电站收益最大为目标，建立配电网内聚合了电动汽车的多个充电站的充电站层的充电站层模型并考虑电动汽车充放电计划以及充电站与配电网运营商的交易策略设置约束条件；
[0009]步骤三：构建配电网运营商与充电站之间的双层调度优化模型；
[0010]步骤四：对配电网内分布式电源的不确定性进行处理；
[0011]步骤五：对充电站层模型进行KKT条件转化并将其作为配电网运营商模型的约束条件，从而将双层调度优化模型变为单层优化模型，求解该单层优化模型。
[0012]有益效果：本专利技术以充电站收益最大为目标，构建充电站层模型，设置约束条件，考虑了该模型在网络中的适配性和实际运行效果，其次建立配电网运营商模型，设置约束条件，考虑了网络重构对各主体交易的影响，模型实际运行效果好；另外，对配电网内分布
式电源的不确定性进行处理，并且将双层调度优化模型变为单层优化模型进行求解，求解过程相对简单可行。
[0013]进一步地，所述步骤一中建立配电网运营商模型，包括：
[0014]通过公式建立配电网运营商模型，其中，为第t时刻光伏充电站向配电网买单位电量的价格；为第t时刻第i个光伏充电站向配电网买的电量；为第t时刻其他用户向配电网买单位电量的价格；为第t时刻其他用户向配电网买的电量；为第t时刻上级电网单位电量的电价；为第t时刻向上级电网买电量；为第t时刻光伏充电站卖给配电网单位电量的价格；为第t时刻第i个光伏充电站卖给配电网的电量；c
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为配电网运营商拥有的储能设备充电状态运行单位容量的成本；c
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为配电网运营商拥有的储能设备放电状态运行单位容量的成本；为第t时刻配电网运营商拥有的储能设备充电功率；为第t时刻配电网运营商拥有的储能设备放电功率；N
sta
为光伏充电站的数量。
[0015]更进一步地，所述步骤一中考虑网络重构方案、与上级电网和充电站的交易策略设置约束条件，包括：对配电网运营商模型设置功率平衡约束、网络重构约束、与上级电网交易功率约束、与充电站交易电价约束以及储能运行约束。
[0016]更进一步地，所述步骤二中建立配电网内电动汽车的多个充电站的充电站层模型，包括：
[0017]通过公式建立充电站层模型，其中，和分别为接入充电站i的第k辆电动汽车t时刻的充电功率和放电功率；N
ki
为接入第i个光伏充电站电动汽车的数量；c
ch
为电动汽车充电状态运行单位容量的成本；c
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为电动汽车放电状态运行单位容量的成本。
[0018]更进一步地，所述步骤二中考虑电动汽车充放电计划以及充电站与配电网运营商的交易策略设置约束条件，包括：对充电站层模型设置功率平衡约束、与配电网运营商交易功率约束以及电动汽车约束。
[0019]更进一步地，所述步骤三包括：
[0020]通过公式
[0021][0022]where
[0023][0024]建立双层调度优化模型；
[0025]其中，表示充电站层模型取最大值时的取值，表示充电站层模型取最大值时的取值。
[0026]更进一步地，所述步骤四包括：
[0027]考虑分布式电源的不确定性，构建分布式光伏出力模糊集
[0028][0029]其中，分别为充电站i分布式光伏出力预测值、允许的向下偏差和允许的向上偏差；分别为光伏出力上下界的对偶变量；表示t时刻充电站i的光伏出力，表示t时刻接入充电站i的第k辆电动汽车的充电功率，表示t时刻接入充电站i的第k辆电动汽车的放电功率。
[0030]更进一步地，所述步骤五中求解该单层优化模型，包括：
[0031]设
[0032]令
[0033][0034][0035]式中，为的上下界值；为的上下界值；为的上下界；为的上下界；
[0036]使用McCormick包络转化为下式：
[0037][0038][0039][0040][0041][0042][0043][0044][0045]采用MATLAB环境下商业求解器YALMIP/GUROBI对上面多项式求解。
[0046]本专利技术还提供一种配电网与充电站的博弈互动装置，所述装置包括：
[0047]第一模型构建模块，用于以配电网运营商收益最大为目标，建立配电网运营商模型，并考虑网络重构方案、与上级电网和充电站的交易策略设置约束条件；
[0048]第二模型构建模块，以充电站收益最大为目标，建立配电网内聚合了电动汽车的多个充电站的充电站层的充电站层模型并考虑电动汽车充放电计划以及充电站与配电网运营商的交易策略设置约束条件；
[0049]第三模型构建模块，构建配电网运营商与充电站之间的双层调度优化模型；
[0050]处理模块，用于对配电网内分布式电源的不确定性进行处理；
[0051]求解模块，用于对充电站层模型进行KKT条件转化并将其作为配电网运营商模型的约束条件，从而将双层调度优化模型变为单层优化模型，求解该单层优化模型。
[0052]进一步地，所述第一模型构建模块中建立配电网运营商模型，包括：
[0053]通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网与充电站的博弈互动方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一：以配电网运营商收益最大为目标，建立配电网运营商模型，并考虑网络重构方案、与上级电网和充电站的交易策略设置约束条件；步骤二：以充电站收益最大为目标，建立配电网内聚合了电动汽车的多个充电站的充电站层的充电站层模型并考虑电动汽车充放电计划以及充电站与配电网运营商的交易策略设置约束条件；步骤三：构建配电网运营商与充电站之间的双层调度优化模型；步骤四：对配电网内分布式电源的不确定性进行处理；步骤五：对充电站层模型进行KKT条件转化并将其作为配电网运营商模型的约束条件，从而将双层调度优化模型变为单层优化模型，求解该单层优化模型。2.根据权利要求1所述的一种配电网与充电站的博弈互动方法，其特征在于，所述步骤一中建立配电网运营商模型，包括：通过公式建立配电网运营商模型，其中，为第t时刻光伏充电站向配电网买单位电量的价格；为第t时刻第i个光伏充电站向配电网买的电量；为第t时刻其他用户向配电网买单位电量的价格；为第t时刻其他用户向配电网买的电量；为第t时刻上级电网单位电量的电价；为第t时刻向上级电网买电量；为第t时刻光伏充电站卖给配电网单位电量的价格；为第t时刻第i个光伏充电站卖给配电网的电量；c
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为配电网运营商拥有的储能设备充电状态运行单位容量的成本；c
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为配电网运营商拥有的储能设备放电状态运行单位容量的成本；为第t时刻配电网运营商拥有的储能设备充电功率；为第t时刻配电网运营商拥有的储能设备放电功率；N
sta
为光伏充电站的数量。3.根据权利要求2所述的一种配电网与充电站的博弈互动方法，其特征在于，所述步骤一中考虑网络重构方案、与上级电网和充电站的交易策略设置约束条件，包括：对配电网运营商模型设置功率平衡约束、网络重构约束、与上级电网交易功率约束、与充电站交易电价约束以及储能运行约束。4.根据权利要求2所述的一种配电网与充电站的博弈互动方法，其特征在于，所述步骤二中建立配电网内电动汽车的多个充电站的充电站层模型，包括：通过公式建立充电站层模型，其中，和分别为接入充电站i的第k辆电动汽车t时刻的充电功率和放电功率；N
ki
为接入第i个光伏充电站电动汽车的数量；c
ch
为电动汽车充电状态运行单位容量的成本；c
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为电动汽车放电状态运行单位容量的成本。5.根据权利要求4所述的一种配电网与充电站的博弈互动方法，其特征在于，所述步骤
二中考虑电动汽车充放电计划以及充电站与配电网运营商的交易策略设置约束条件，包括：对充电站层模型设置功率平衡约束、与配电网运营商交易功率约束以及电动汽车约束。6.根据权利要求4所述的一种配电网与充电站的博弈互动方法，其特征在于，所述步骤三包括：通过公式where建立双层调度优化模型；其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪，杜咏梅，张云化，
申请(专利权)人：安徽希耀电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：