【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力市场建模与市场仿真领域，特别是涉及一种电力市场仿真模拟系统、方法、设备及存储介质。
技术介绍
1、随着经济的快速发展，电力需求持续增长，电力市场建设尤为重要。发展电力市场对于优化资源配置、提高能源利用效率、降低碳排放具有重要意义。当前，电力市场在规模和复杂性方面呈现出快速增长的趋势。随着新能源的大规模并网、分布式发电的广泛应用以及储能、需求侧管理等新技术的不断涌现，电力市场主体日益多样化，交易环境不断变化。面对这些挑战，设计有效且稳定的电力市场机制至关重要，有助于实现资源合理分配、提高供需效率、促进可持续发展。
2、电力市场运行的仿真模拟是验证、提升电力市场交易机制有效性和合理性的关键技术问题。首先，通过对市场决策博弈、出清、结算、惩罚等环节的模拟，可以识别潜在的市场问题，比如、不公平竞争、不合理的结算和惩罚规则等。政策制定者可以利用仿真模拟测试不同的电力市场规则设计方案，了解其对电力市场的影响，从而制定更加合理的规则。同时，仿真模拟也可用于评估已实施规则的效果，为未来政策调整提供依据。通过不断优化和验证市场规则，可以使电力市场运行更加公平、透明。其次，仿真模拟有助于参与者了解市场风险，提前进行应对。在模拟环境下，可以测试不同的风险管理策略，从而有针对性地降低市场风险。最后，电力市场仿真模拟可以作为培训和教育工具，帮助市场参与者更好地理解市场运行机制、决策策略等。
3、但是，现有仿真技术在市场规模、参与者决策策略模拟、市场规则方面过于简化，使得仿真结果的可靠性受到质疑。其局限性具体体现在
4、1)市场规模和结构过于简化：现有的仿真模型可能无法完全捕捉到复杂的市场结构和多样化的市场参与者。在大型电力市场中，有多种类型的发电厂、负荷、电力交易商等参与者，如具有不确定出力的新能源发电商、整合多种类型发电厂和可控负荷的虚拟电厂等。简化市场规模可能会导致模型忽略这些参与者之间的互动和影响，从而影响仿真结果的准确性。
5、2)参与者决策策略过于简化：现有仿真技术无法完全模拟参与者的决策策略，例如，可能过于依赖某种固定的决策规则，而忽略了实际市场中参与者之间的竞争、博弈和策略调整。这种简化可能导致仿真结果无法准确反映市场参与者在不同竞争环境下的真实行为。
6、3)市场规则过于简化：在现有的仿真技术中，对于出清机制、结算规则、惩罚制度等存在过度简化，没有将不同类型的市场规则整合进仿真模型中，也不能根据不同省份的电力市场规则灵活改变仿真模型，以方便政策制定者进行仿真模拟对比。这可能导致仿真模型无法准确地捕捉市场规则对参与者行为的影响，进而影响仿真结果的可靠性。
7、4)时空粒度不准确：为了降低计算复杂度，现有仿真技术可能在时间和空间粒度方面进行简化。这可能导致仿真结果无法准确反映电力市场在不同时间和地理区域的运行情况，从而影响仿真结果的可靠性。
8、5)不确定性和风险偏好特性模拟：不同的发电商可能具有不同的风险承受能力和偏好，这可能影响他们在面临决策博弈中的不确定性时的决策。比如在现实市场中，由于新能源出力的波动、决策对手的策略变化等，可能导致发电商在决策时需要考虑偏差处罚、无法达到预期收益的风险。然而，现有仿真模型可能无法充分考虑这些风险偏好特性及其对发电商决策策略的影响。这可能导致仿真结果无法准确反映市场参与者在面临不确定性时的真实行为，从而影响仿真结果的可靠性。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术实施例提供一种电力市场仿真模拟系统、方法、设备及存储介质，以提高仿真结果的可靠性。
2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下方案：
3、一种电力市场仿真模拟系统，包括：
4、电力市场模型生成器，用于考虑电力市场中各发电公司决策策略的隐私保护、各发电公司的风险规避策略以及市场设计选项构建马尔可夫博弈市场模型；
5、电力市场仿真器，与所述电力市场模型生成器连接，用于采用知识嵌入模型将决策值约束条件嵌入到多智能体强化学习算法中，并采用多智能体强化学习算法对所述马尔可夫博弈市场模型进行求解优化，得到各发电公司在每个交易周期时间步长下的优化策略。
6、可选地，所述电力市场模型生成器，具体包括：
7、市场约束选项确定模块，用于确定市场约束选项的约束集合；
8、传输信息确定模块，用于确定电力市场中发电公司的基础信息和交易周期时间步长；所述基础信息，包括：发电公司的数量、发电公司的位置和电力网络拓扑；
9、参与者观察模块，用于对于第t个交易周期时间步长，各发电公司观察决策所需的信息，得到第t个交易周期时间步长的观察结果；所述观察结果，包括：如负荷需求、发电公司自身可用容量和第t-1个交易周期时间步长的报酬；
10、参与者决策模块，用于基于第t个交易周期时间步长的观察结果和第t个交易周期时间步长的策略，确定各发电公司第t个交易周期时间步长的决策；所述决策，包括是否参与电力市场、在能源市场和辅助服务市场的决策变量、在金融市场中的合同期限和电力数量；
11、策略更新模块，用于在市场清算和结算之后，各发电公司调整第t个交易周期时间步长的策略，将调整后的策略作为第t+1个交易周期时间步长的策略，以确定各发电公司第t+1个交易周期时间步长的决策；
12、市场模型确定模块，用于将在每个交易周期时间步长下发电公司的观察结果作为模型的状态，发电公司的决策作为模型的动作，发电公司的利润作为模型的奖励，发电公司的策略作为模型的策略，以马尔可夫博弈形式对电力市场操作过程进行建模，得到马尔可夫博弈市场模型；其中，所述市场约束选项的约束集合作为所述马尔可夫博弈市场模型的约束条件。
13、可选地，所述电力市场仿真器，具体包括：
14、优化策略求解模块，用于将每个发电公司作为多智能体强化学习算法中的一个智能体，以决策值约束条件作为求解约束，基于梯度上升的方法，根据马尔可夫博弈市场模型的状态和奖励采用演员-评论家网络进行策略的更新，得到各发电公司在每个交易周期时间步长下的优化策略。
15、可选地，所述优化策略求解模块，具体包括：
16、优势函数估计单元，用于以决策值约束条件作为求解约束，基于反向传播的方法采用评论家网络对优势函数进行估计，得到第k个发电公司在第t个交易周期时间步长下的优势函数估计值；所述优势函数表示当前策略与平均策略的奖励之差；
17、梯度计算单元，用于将第k个发电公司在第t个交易周期时间步长下的优势函数估计值带入梯度更新公式中，以决策值约束条件作为求解约束，得到第k个发电公司在第t个交易周期时间步长下的梯度值；
18、策略优化单元，用于根据第k个发电公司在第t个交易周期时间步长下的梯度值以及第k个发电公司在第t-1个交易周期时间步长下的优化策略，计算第k个发电公司在第t个交易周期时间步长下的优化策略。
19、可选地，所述马尔可夫博弈市场模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力市场仿真模拟系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电力市场仿真模拟系统，其特征在于，所述电力市场模型生成器，具体包括：
3.根据权利要求1所述的电力市场仿真模拟系统，其特征在于，所述电力市场仿真器，具体包括：
4.根据权利要求3所述的电力市场仿真模拟系统，其特征在于，所述优化策略求解模块，具体包括：
5.根据权利要求1所述的电力市场仿真模拟系统，其特征在于，所述马尔可夫博弈市场模型为：
6.根据权利要求4所述的电力市场仿真模拟系统，其特征在于，第k个发电公司在第t个交易周期时间步长下的优化策略的计算公式为：
7.一种电力市场仿真模拟方法，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求7所述的电力市场仿真模拟方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7所述的电力市场仿真模拟方法。
【技术特征摘要】
1.一种电力市场仿真模拟系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电力市场仿真模拟系统，其特征在于，所述电力市场模型生成器，具体包括：
3.根据权利要求1所述的电力市场仿真模拟系统，其特征在于，所述电力市场仿真器，具体包括：
4.根据权利要求3所述的电力市场仿真模拟系统，其特征在于，所述优化策略求解模块，具体包括：
5.根据权利要求1所述的电力市场仿真模拟系统，其特征在于，所述马尔可夫博弈市场模型为：
6.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱子晴，刘秋杉，贺晓慧，
申请(专利权)人：海南晴杉慧源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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