本发明专利技术公开了一种风水火储多个能源博弈优化方法及系统，属于二次调频技术领域；方法包括：基于合作协议构建风‑水‑火‑储四方合作联盟系统；建立基于合作博弈模式下的多源调频优化运行模型；确定目标函数中各机组历史调频里程调用系数及约束条件；确定调频市场信息及多源调频模式，并输入所述多源调频优化运行模型中，求解合作博弈模式下合作联盟系统的最大收益；基于最大收益对合作联盟系统的各主体机组进行初步分配；引入考虑调频性能指标的收益分配系数对初步分配结果进行再分配，得到各主体机组的利益分配策略及多源调频系统的综合调频性能。该方法保证合作博弈机制更为公平合理的同时，又能提高合作联盟系统的综合调频性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提出了一种风水火储多个能源博弈优化方法及系统，属于二次调频。
技术介绍
1、新能源正逐渐高比例集中的接入电网。与传统机组相比，新能源发电波动性大，随机性强，由此造成的频率不稳定性给电力系统的安全稳定运行带来了重大挑战。随着新能源参与电力系统的比例迅速增大，其在能源结构中的比重快速上升，传统的只靠火电机组参与调频的方式已经无法适应高质量的调频需求。
2、现有研究大都是针对风、光、水、火、储等各能源机组单独参与电网调频或者是多种类型能源机组单目标参与电网调频的优化策略分析，对于多能源机组多目标角度共同参与电网调频的协同优化策略研究较少。且对于多源调频系统参与电网调频而言，其关键就是在于保证系统内部参与者的利益分配公平合理，而传统的多源调频博弈的利益分配机制，无法有效的对电力系统的调频性能和利润进行结合。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种风水火储多个能源博弈优化方法，该方法可以有效的对电力系统的调频性能和利润进行利益分配。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供一种风水火储多个能源博弈优化方法，包括：
4、基于合作协议构建风-水-火-储四方合作联盟系统；
5、建立基于合作博弈模式下的多源调频优化运行模型；所述多源调频优化运行模型以满足电网调频需求的风水火储多利益主体利润最大为目标函数，并确定目标函数中各机组历史调频里程调用系数及约束条件；；
6、确定调频市场信息及多源调频模式，并输入所述多源调频优化运行模型中，求解合作博弈模式下合作联盟系统的最大收益；
7、基于合作博弈模式下合作联盟系统的最大收益，对合作联盟系统的各主体机组进行初步分配；
8、引入考虑调频性能指标的收益分配系数对初步分配结果进行再分配，得到各主体机组的利益分配策略及多源调频系统的综合调频性能。
9、作为本专利技术进一步改进，所述约束条件包括调频系统约束和各类型机组调频约束，其中系统约束包括系统调频容量约束、系统调频里程约束与系统爬坡速率约束；各类型机组调频约束包括风电机组调频容量约束、水电机组调频容量约束、火电机组调频容量约束、风电机组调频里程约束、水电机组调频里程约束、火电机组调频里程约束、储能电站容量约束和储能soc约束。
10、作为本专利技术进一步改进，所述系统调频容量约束的表达式如下：
11、rw+rh+rt+res＝rs；
12、式中：rw、rh、rt、res分别为风电、水电、火电、储能的调频容量，rs为系统所需的调频容量；
13、所述系统调频里程约束的表达式如下：
14、lw+lh+lt+les＝ls；
15、式中：lw、lh、lt、les分别为风电、水电、火电、储能的调频里程，ls为系统所需的调频里程；
16、其中ls≤srs，s为多源调频系统的历史调频里程调用系数，为历史经验值；
17、所述系统爬坡速率约束的表达式如下：
18、vw+vh+vt+ves≥vs；
19、式中：vs为系统所需的爬坡速率；vw、vh、vt、ves分别为风电、水电、火电、储能的爬坡速率。
20、作为本专利技术进一步改进，所述风电机组调频容量约束的表达式如下：
21、rw min≤rw≤rw max；
22、式中：rwmin、rwmax为风电机组出力的上下限；
23、所述风电机组调频里程约束的表达式如下：
24、lw≤swrw；
25、式中：sw为风电机组历史调频里程调用系数；
26、所述水电机组调频容量约束的表达式如下：
27、rh min≤rh≤rh max；
28、式中：rhmin、rhmax为水电机组出力上下限；
29、所述水电机组调频里程约束的表达式如下：
30、lh≤shrh；
31、式中：sh为水电机组历史调频里程调用系数；
32、所述火电机组调频容量约束的表达式如下：
33、rt min≤rt≤rt max；
34、式中，rtmin、rtmax为火电机组出力上下限；
35、所述火电机组调频里程约束的表达式如下：
36、lt≤strt；
37、式中，st为火电机组历史调频里程调用系数。
38、作为本专利技术进一步改进，所述储能电站容量约束包括储能电站调频容量约束和储能电站功率约束；
39、所述储能电站调频容量约束的表达式如下：
40、les≤sesres；
41、式中，ses为储能电站历史调频里程调用系数；
42、所述储能电站功率约束的表达式如下：
43、
44、式中：分别为储能机组的充、放电功率，分别为储能机组的充、放电功率的上下限；
45、所述储能soc约束的表达式如下：
46、
47、0.2≤soc≤0.8；
48、式中：soct、soct-1分别表示储能电站t时刻和t-1时刻的荷电状态；分别表示储能电站的充、放电功率；δch表示储能电站的充、放电效率；为储能电站最大电容量。
49、作为本专利技术进一步改进，所述对于各主体机组进行初步分配采用shapley值法，分配公式为：
50、
51、式中，表示成员i的收益分配方案；v(s)表示联盟s的收益；v(s\{i})表示成员i不参与时联盟s的收益；v(s)-v(s\{i})表示成员i参与各方联盟s时所创造的贡献值；ws表示加权因子，即成员i对于联盟整体而言应获得的利益权重。
52、作为本专利技术进一步改进，所述考虑调频性能指标的收益分配系数是，在shapley值后增加了由收益分配系数c确定的收益分配调整项，收益分配系数c由调频性能标准值与调频容量标准值综合加权决定。
53、作为本专利技术进一步改进，所述收益分配系数c体现各调频机组的调频性能情况，各发电机组i的调频性能标准值ck,i计算公式为：
54、
55、式中：ki表示发电机组i的调频性能，n表示发电机组的数量；
56、各发电机组i的参与调频容量标准值cr,i的计算公式为：
57、
58、式中：ri表示发电机组i的调频容量；
59、设ck,i和cr,i的对应权重为ω1和ω2，则收益分配系数ci为：ci＝ω1ck，i+ω2cr，i，ω1和ω2之和为1。
60、作为本专利技术进一步改进，ck,i和cr,i的对应权重为ω1和ω2，ω1和ω2通过熵值法计算得到。
61、作为本专利技术进一步改进，引入考虑调频性能指标的收益分配系数对初步分配结果进行再分配，包括：
62、再分配调节系数为δ，得到本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述约束条件包括调频系统约束和各类型机组调频约束，其中系统约束包括系统调频容量约束、系统调频里程约束与系统爬坡速率约束；各类型机组调频约束包括风电机组调频容量约束、水电机组调频容量约束、火电机组调频容量约束、风电机组调频里程约束、水电机组调频里程约束、火电机组调频里程约束、储能电站容量约束和储能SOC约束。
3.根据权利要求2所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述系统调频容量约束的表达式如下：
4.根据权利要求2所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述风电机组调频容量约束的表达式如下：
5.根据权利要求2所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述储能电站容量约束包括储能电站调频容量约束和储能电站功率约束；
6.根据权利要求1所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述对于各主体机组进行初步分配采用Shapley值法，分配公式为：
7.根据权利要求6所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述考虑调频性能指标的收益分配系数是，在Shapley值后增加了由收益分配系数C确定的收益分配调整项，收益分配系数C由调频性能标准值与调频容量标准值综合加权决定。
8.根据权利要求7所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述收益分配系数C体现各调频机组的调频性能情况，各发电机组i的调频性能标准值CK,i计算公式为：
9.根据权利要求8所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：CK,i和CR,i的对应权重为ω1和ω2，ω1和ω2通过熵值法计算得到。
10.根据权利要求8所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：引入考虑调频性能指标的收益分配系数对初步分配结果进行再分配，包括：
11.根据权利要求1所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：
12.一种风水火储多个能源博弈优化装置，其特征在于，包括：
13.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-11任一项所述风水火储多个能源博弈优化方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-11任一项所述风水火储多个能源博弈优化方法。
15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，其特征在于，所述计算机指令指示计算机执行权利要求1-11任一项所述风水火储多个能源博弈优化方法。
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【技术特征摘要】
1.一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述约束条件包括调频系统约束和各类型机组调频约束，其中系统约束包括系统调频容量约束、系统调频里程约束与系统爬坡速率约束；各类型机组调频约束包括风电机组调频容量约束、水电机组调频容量约束、火电机组调频容量约束、风电机组调频里程约束、水电机组调频里程约束、火电机组调频里程约束、储能电站容量约束和储能soc约束。
3.根据权利要求2所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述系统调频容量约束的表达式如下：
4.根据权利要求2所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述风电机组调频容量约束的表达式如下：
5.根据权利要求2所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述储能电站容量约束包括储能电站调频容量约束和储能电站功率约束；
6.根据权利要求1所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述对于各主体机组进行初步分配采用shapley值法，分配公式为：
7.根据权利要求6所述的一种风水火储多个能源博弈优化方法，其特征在于：所述考虑调频性能指标的收益分配系数是，在shapley值后增加了由收益分配系数c确定的收益分配调整项，收益分配系数c由调频性能标准值与调频容量标准值综合...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐震，宋述停，李煜阳，王伟，李相俊，杨虹，王上行，陈昱同，杨冬冬，郑志宏，牛萌，柴华，徐玉东，程胤璋，白雪婷，张凯，李小婧，董理科，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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