考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法技术

考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法，包括以下步骤：步骤1：将抽水蓄能电站与风电组建成风蓄联盟，建立地方电网与风蓄联盟主从博弈优化模型；步骤2：构建地方电网与风蓄联盟主从博弈优化模型的约束条件；步骤3：构建风蓄联盟的纳什议价利润分配模型；步骤4：构建下层风蓄联盟优化模型的KKT条件，将下层风蓄联盟优化模型转换为上层模型的约束条件；步骤5：考虑抽水蓄能调节补偿效益，实现地方电网与风蓄联盟主从博弈调度两阶段求解。本发明专利技术针对联盟内风电对抽水蓄能的补偿收益分配，采用纳什议价法进行讨价还价，最终获得满足公平性和合理性的补偿电价，促进了联盟内各方成员效益的提升和抽水蓄能调节费用的疏导。的疏导。的疏导。

【技术实现步骤摘要】
考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法


[0001]本专利技术涉及新能源接入下的抽水蓄能优化运行
，具体涉及一种考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法。

技术介绍

[0002]针对新型电力系统建设中出现的调节责任前移问题，将风电和抽水蓄能组成联盟，抽水蓄能作为灵活性资源对风电出力波动进行调节，由风电集团承担调节费用补偿，以保证抽水蓄能调节利益，但存在风电支付能力受到其联盟收益分配的制衡问题。
[0003]现有技术中对抽水蓄能优化运行领域已展开广泛研究。其中最广泛的应用则是将抽水蓄能作为调节电源参与风光水火多能互补以提高经济效益，实现清洁能源就地消纳和电网节能减排；并缓解清洁能源外送通道卡口问题。另外，抽水蓄能的调节可以应对风光不确定性给系统带来的调度风险，抽水蓄能出力计划可跟踪风光新能源波动趋势，降低新能源随机性对系统的调度风险成本，并优化系统鲁棒最优解的搜索范围。
[0004]然而，上述研究并没有形成明确的电价机制对抽水蓄能的调节费用实现疏导和分摊，影响了抽水蓄能参与调度的积极性。为了实现风光新能源与抽水蓄能协调调度，两者可构成合作联盟，但成员异质性特点对联盟内部的利润分配构成了新的问题，需要探索合理的费用补偿机制。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法，针对联盟内风电对抽水蓄能的补偿收益分配，采用纳什议价法进行讨价还价，最终获得满足公平性和合理性的补偿电价，促进了联盟内各方成员效益的提升和抽水蓄能调节费用的疏导。
[0006]本专利技术采取的技术方案为：
[0007]考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：将抽水蓄能电站与风电组建成风蓄联盟，建立地方电网与风蓄联盟主从博弈优化模型；
[0009]步骤2：构建地方电网与风蓄联盟主从博弈优化模型的约束条件；
[0010]步骤3：构建风蓄联盟的纳什议价利润分配模型；
[0011]步骤4：构建下层风蓄联盟优化模型的KKT条件，将下层风蓄联盟优化模型转换为上层模型的约束条件；
[0012]步骤5：考虑抽水蓄能调节补偿效益，实现地方电网与风蓄联盟主从博弈调度两阶段求解。
[0013]所述步骤1中，地方电网和风蓄联盟构成主从博弈关系，博弈上层是指地方电网，下层为风蓄联盟；地方电网通过改变分时电价激励风蓄联盟购售电，实现综合购电成本最小；风蓄联盟响应地方电网报价制定售电策略，以实现联盟总运行成本最小。
[0014]所述步骤1中，上层地方电网目标函数为总运行成本，包括：火电机组发电成本，与上级电网的功率交互成本，与风蓄联盟间的功率交互成本等，目标函数如式(1)所示。
[0015][0016]式(1)中：J
LPS
代表地方电网目标函数；C
LPS
代表地方电网总运行成本；C
RP
为地方电网与风蓄联盟间功率交互成本；为地方电网中火电机组发电成本；C
g
为地方电网与上级电网功率交互成本。
[0017]下层风蓄联盟的目标函数为联盟总运行成本最小，包括：抽水蓄能的运行成本，各发电机组运维总成本，扣除风蓄联盟与地方电网联络线总交互收益，其目标函数如式(5)所示。
[0018]J
RPCO
＝minC
RPCO
＝min(C
PP
+C
OMΣ
‑
C
RP
)
ꢀꢀ
(5)；
[0019]式(5)中：J
RPCO
代表风蓄联盟目标函数；C
RPCO
为联盟总运行成本；C
PP
为抽水蓄能的运行成本；C
OMΣ
为各发电机组运维总成本；C
RP
为风蓄联盟与地方电网联络线总交互收益。
[0020]所述步骤2中，上层地方电网约束条件包括：
[0021]1)上级电网通道约束：
[0022]‑
P
lmax
≤P
LPS,b,t
,P
LPS,s,t
≤P
lmax
ꢀꢀ
(8)；
[0023]式(8)中：P
lmax
为上级电网联络线的功率传输极限；P
LPS,b,t
和P
LPS,s,t
分别为地方电网在t时刻向上级电网购电和售电的电量。
[0024]2)电力平衡约束和备用容量约束：
[0025][0026]式(9)中：j为机组序号；n为火电机组台数；D
t
为地方电网在t时刻的负荷需求；P
Gj,r,t
为火电机组j在t时刻的备用容量；P
RPCO,t
为t时刻风蓄联盟与地方电网的交互功率；P
Gj,t
为火电机组j在t时刻的出力。
[0027]3)地方电网火电机组出力约束：
[0028][0029]式(10)中：和分别为火电机组j的出力下限、上限。
[0030]4)火电机组爬坡约束：
[0031][0032]式(11)中：和δ
Gj
分别为火电机组j的最大爬坡出力、爬坡率系数；P
Gj,t
‑1为火电机组j在t
‑
1时刻的出力。
[0033]5)分时电价约束：
[0034]θ
s,t
<λ
s,t
<θ
b,t
ꢀꢀꢀ
(12)；
[0035]式(12)中：λ
s,t
为t时刻地方电网的分时电价；θ
s,t
和θ
b,t
分别为风蓄联盟在t时刻向上级电网售电和购电的电价。
[0036]所述步骤2中，下层风蓄联盟的约束条件包括：
[0037]1)风蓄联盟与地方电网联络线约束：
[0038][0039]式中：和分别为风蓄联盟与地方电网联络线功率的下限和上限；为风电机组j在t时刻的出力上限；分别为式(13)中各不等式约束的对偶变量。
[0040]2)风蓄联盟内的功率平衡约束：
[0041][0042]式中，m为联盟内风电机组总台数；P
tT
和P
tP
分别为抽水蓄能机组在t时刻的发电功率和抽水功率。a
t
为等式约束式(14)的对偶变量。
[0043]3)抽水蓄能电站库容约束：
[0044][0045]式(15)中：k为调度时刻序号；分别为抽水蓄能电站在t时刻的发电和抽水状态；P
pcap
,E
pcap
分别为抽水蓄能的功率容量和能量容量；E0为抽水蓄能初始库容对应的能量容量；η
p
为综合效率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：将抽水蓄能电站与风电组建成风蓄联盟，建立地方电网与风蓄联盟主从博弈优化模型；步骤2：构建地方电网与风蓄联盟主从博弈优化模型的约束条件；步骤3：构建风蓄联盟的纳什议价利润分配模型；步骤4：构建下层风蓄联盟优化模型的KKT条件，将下层风蓄联盟优化模型转换为上层模型的约束条件；步骤5：考虑抽水蓄能调节补偿效益，实现地方电网与风蓄联盟主从博弈调度两阶段求解。2.根据权利要求1所述考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法，其特征在于：所述步骤1中，地方电网和风蓄联盟构成主从博弈关系，博弈上层是指地方电网，下层为风蓄联盟；地方电网通过改变分时电价激励风蓄联盟购售电，实现综合购电成本最小；风蓄联盟响应地方电网报价制定售电策略，以实现联盟总运行成本最小。3.根据权利要求2所述考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法，其特征在于：所述步骤1中，上层地方电网目标函数为总运行成本，包括：火电机组发电成本，与上级电网的功率交互成本，与风蓄联盟间的功率交互成本等，目标函数如式(1)所示；式(1)中：J
LPS
代表地方电网目标函数；C
LPS
代表地方电网总运行成本；C
RP
为地方电网与风蓄联盟间功率交互成本；为地方电网中火电机组发电成本；C
g
为地方电网与上级电网功率交互成本；下层风蓄联盟的目标函数为联盟总运行成本最小，包括：抽水蓄能的运行成本，各发电机组运维总成本，扣除风蓄联盟与地方电网联络线总交互收益，其目标函数如式(5)所示；J
RPCO
＝min C
RPCO
＝min(C
PP
+C
OMΣ
‑
C
RP
)
ꢀꢀꢀꢀ
(5)；式(5)中：J
RPCO
代表风蓄联盟目标函数；C
RPCO
为联盟总运行成本；C
PP
为抽水蓄能的运行成本；C
OMΣ
为各发电机组运维总成本；C
RP
为风蓄联盟与地方电网联络线总交互收益。4.根据权利要求3所述考虑调节补偿的地方电网与风蓄联盟主从博弈优化调度方法，其特征在于：所述步骤2中，上层地方电网约束条件包括：1)上级电网通道约束：
‑
P
lmax
≤P
LPS,b,t
,P
LPS,s,t
≤P
lmax
ꢀꢀꢀꢀ
(8)；式(8)中：P
lmax
为上级电网联络线的功率传输极限；P
LPS,b,t
和P
LPS,s,t
分别为地方电网在t时刻向上级电网购电和售电的电量；2)电力平衡约束和备用容量约束：式(9)中：j为机组序号；n为火电机组台数；D
t
为地方电网在t时刻的负荷需求；P
Gj,r,t
为
火电机组j在t时刻的备用容量；P
RPCO,t
为t时刻风蓄联盟与地方电网的交互功率；P
Gj,t
为火电机组j在t时刻的出力；3)地方电网火电机组出力约束：式(10)中：和分别为火电机组j的出力下限、上限；4)火电机组爬坡约束：式(11)中：和δ
Gj
分别为火电机组j的最大爬坡出力、爬坡率系数；P
Gj,t
‑1为火电机组j在t
‑
1时刻的出力；5)分时电价约束：θ
s,t
<λ
s,t
<θ
b,t
ꢀꢀꢀꢀ
(12)；式(12)中：λ
s,t
为t时刻地方电网的分时电价；θ
s,t
和θ
b,t
分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，李咸善，张彬桥，鲁明芳，钟浩，李振兴，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：