配电网潮流控制器有功控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及新能源供电技术领域，尤其涉及一种配电网潮流控制器有功控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.新能源供电系统是一种以新能源供电为主体，储能系统与配电网供电为辅的供电系统；新能源往往以太阳能与风能为主，通过光伏与风机发电装置来实现能量的转换，从而对负载实现供电，在供电过程中，由于单一的新能源供电受天气的影响较大，往往是多种新能源互补进行供电，同时由于新能源发电具有波动性的问题，新能源供电系统中还会添加储能系统，当新能源发电量满足负载需求时，可以通过储能系统将多余的电能储存起来，当新能源发电量不能满足负载需求时，储能系统通过放电来满足负载需求，同时当天气环境较为恶劣，储能系统电量不足时，还可通过配电网进行电力交易从而满足负载需求；近年来随着能源、环保等问题日益尖锐，以光能、风能为代表的可再生能源的开发和利用受到了越来越多国家的关注；新能源供电系统由于具有可再生能源利用率高、环境污染较低等特点而成为一种巨大发展市场的新能源综合利用方式。
3.现有的优化方法是多目标最优潮流以及构建并分析综合能源园区典型原件模型；在综合能源园区能量互动机制中，为同时实现系统中各个综合能源园区运行总成本最小化以及提高多综合能源园区内部电能共享水平，基于合作博弈理论，建立了含风、光、燃气轮机以及储能装置的多综合能源园区互动式能量优化合作博弈模型；构建多个综合能源园区的合作联盟；对合作联盟进行效益分摊，并采用扰动倾向法评估所有潜在可接受分配方案的稳定性；其没有考虑新能源的自发自用率，新能源的自发自用率为评价园区配电系统中新能源消纳的重要指标；并且当博弈成员较多时，计算速度较慢。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种配电网潮流控制器有功控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中没有考虑新能源的自发自用率，博弈成员较多时，计算速度较慢，配网潮流控制准确性低效率低的技术问题。
5.第一方面，本发明提供一种配电网潮流控制器有功控制方法，所述配电网潮流控制器有功控制方法包括以下步骤：
6.根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块；
7.获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略；
8.获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令。
9.可选地，所述根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块，包括：
10.获取园区内单楼宇的单楼宇结构，根据所述单楼宇结构确定单楼宇的可再生能源
模块、交易模块、负载模块和储能模块。
11.可选地，所述获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略，包括：
12.获取购售电成本和储能电池损耗，根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标；
13.获取所述单楼宇的园区可再生能源的自发自用率，以自发自用率最高且经济性指标最优为条件构建所述单楼宇的目标函数；
14.根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件；
15.获取所述单楼宇的功率平衡约束、风光荷出力曲线以及分时电价数据通过求解器获得的单楼宇调度策略。
16.可选地，所述获取购售电成本和储能电池损耗，根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标，包括：
17.获取配电网售电价格、配电网购电价格、配电网购电功率和配电网售电功率；
18.根据所述配电网售电价格、所述配电网购电价格、所述配电网购电功率和所述配电网售电功率通过下式计算购售电成本：
[0019][0020]
其中，为配电网售电价格，为配电网购电价格，为第i座楼宇向配电网购电功率，为第i座楼宇向配电网售电功率；
[0021]
获取单位充放电价格、充放电效率、储能电池充电功率和储能电池放电功率；
[0022]
根据所述单位充放电价格、所述充放电效率、所述储能电池充电功率和所述储能电池放电功率通过下式计算储能电池损耗：
[0023][0024]
其中，c
b,i
为单位充放电价格，η为充放电效率，为第i个储能电池充电功率，为第i个储能电池放电功率；
[0025]
根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标。
[0026]
可选地，所述获取所述单楼宇的园区可再生能源的自发自用率，以自发自用率最高且经济性指标最优为条件构建所述单楼宇的目标函数，包括：
[0027]
获取所述单楼宇的风机发电功率和光伏发电功率；
[0028]
根据所述风机发电功率和所述光伏发电功率通过下式获得风机光伏发电量中直接或者蓄电池间接供给负载的自发自用率：
[0029][0030]
其中，r
sulf
为自发自用率，为t时刻第i个楼宇的风机发电功率，为t时刻第i个楼宇的光伏发电功率；
[0031]
根据所述自发自用率、所述购售电成本和所述储能电池损耗构建综合性指标，通过下式计算园区可再生能源的综合性指标的最优值：
[0032]
maxc
bu，i
＝-c
d，i-c
bat，i
+r
sulf
[0033]
其中，maxc
bu,i
为所述综合性指标的最优值；
[0034]
将所述综合性指标的最优值作为单楼宇的目标函数。
[0035]
可选地，所述根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件，包括：
[0036]
通过下式获得所述单楼宇的功率平衡约束：
[0037][0038]
其中，为楼宇i时间t的负载功率，为楼宇i时间t的光伏发电装置发电功率，为楼宇i时间t的风电装置发电功率，为楼宇i时间t的储能装置放电功率，为楼宇i时间t的储能装置充电功率，为楼宇i时间t向配电网购电功率，为楼宇i时间t向配电网售电功率；
[0039]
根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件。
[0040]
可选地，所述获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令，包括：
[0041]
获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率；
[0042]
根据所述纳什平衡交易功率通过下式获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令：
[0043][0044]
其中，为t时刻楼宇i的楼-网间潮流控制器的有功控制指令，rests表示博弈中的旁观者，为t时刻博弈结束后楼宇i的纳什均衡交易功率；为购电者在时刻t时购电需求总和，为售电者在时刻t时售电需求总和；
[0045][0046]
其中，为t时刻楼宇i与楼宇j间的潮流控制器的有功控制指令，为t时刻博弈结束后楼宇j的纳什均衡交易功率。
[0047]
第二方面，为实现上述目的，本发明还提出一种配电网潮流控制器有功控制装置，所述配电网潮流控制器有功控制装置包括：
[0048]
分析模块，用于根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块；
[0049]
构建模块，用于获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略；
[0050]
控制模块，用于获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令。
[0051]
第三方面，为实现上述目的，本发明还提出一种配电网潮流控制器有功控制设备，所述配电网潮流控制器有功控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的配电网潮流控制器有功控制程序，所述配电网潮流控制器有功控制程序配置为实现如上文所述的配电网潮流控制器有功控制方法的步骤。
[0052]
第四方面，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有配电网潮流控制器有功控制程序，所述配电网潮流控制器有功控制程序被处理器执行时实现如上文所述的配电网潮流控制器有功控制方法的步骤。
[0053]
本发明提出的配电网潮流控制器有功控制方法，通过根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块；获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略；获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令；目标函数的构建中综合考虑了园区综合电价以及园区可再生能源自发自用率，在进行求解计算时，在提升园区经济效益的同时可以提升可再生能源的自发自用率，进一步消纳新能源，无需进行合作博弈效益分配方法的选择以及效益再分配的过程，计算速度快，无中央管理单元，避免了因中央管理单元发生单点故障而无法有效生成潮流控制器有功控制指令，提高了配电网潮流控制器有功控制的准确性，提升了配电网潮流控制器有功控制的速度和效率。
附图说明
[0054]
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
[0055]
图2为本发明配电网潮流控制器有功控制方法第一实施例的流程示意图；
[0056]
图3为本发明配电网潮流控制器有功控制方法中的博弈流程图；
[0057]
图4为本发明配电网潮流控制器有功控制方法第二实施例的流程示意图；
[0058]
图5为本发明配电网潮流控制器有功控制方法第三实施例的流程示意图；
[0059]
图6为本发明配电网潮流控制器有功控制方法的最优自发自用率策略流程图；
[0060]
图7为本发明配电网潮流控制器有功控制装置第一实施例的功能模块图。
[0061]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0062]
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0063]
本发明实施例的解决方案主要是：通过根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块；获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略；获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令；目标函数的构建中综合考虑了园区综合电价以及园区可再生能源自发自用率，在进行求解计算时，在提升园区经济效益的同时可以提升可再生能源的自发自用率，进一步消纳新能源，无需进行合作博弈效益分配方法的选择以及效益再分配的过程，计算速度快，无中央管理单元，避免了因中央管理单元发生单点故障而无法有效生成潮流控制器有功控制指令，提高了配电网潮流控制器有功控制的准确性，提升了配电网潮流控制器有功控制的速度和效率，解决了现有技术中没有考虑新能源的自发自用率，博弈成员较多时，计算速度较慢，配网潮流控制准确性低效率低的技术问题。
[0064]
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
[0065]
如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如cpu，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
[0066]
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对该设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0067]
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作装置、网络通信模块、用户接口模块以及配电网潮流控制器有功控制程序。
[0068]
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配电网潮流控制器有功控制程序，并执行以下操作：
[0069]
根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块；
[0070]
获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以
及单楼宇调度策略；
[0071]
获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令。
[0072]
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配电网潮流控制器有功控制程序，还执行以下操作：
[0073]
获取园区内单楼宇的单楼宇结构，根据所述单楼宇结构确定单楼宇的可再生能源模块、交易模块、负载模块和储能模块。
[0074]
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配电网潮流控制器有功控制程序，还执行以下操作：
[0075]
获取购售电成本和储能电池损耗，根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标；
[0076]
获取所述单楼宇的园区可再生能源的自发自用率，以自发自用率最高且经济性指标最优为条件构建所述单楼宇的目标函数；
[0077]
根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件；
[0078]
获取所述单楼宇的功率平衡约束、风光荷出力曲线以及分时电价数据通过求解器获得的单楼宇调度策略。
[0079]
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配电网潮流控制器有功控制程序，还执行以下操作：
[0080]
获取配电网售电价格、配电网购电价格、配电网购电功率和配电网售电功率；
[0081]
根据所述配电网售电价格、所述配电网购电价格、所述配电网购电功率和所述配电网售电功率通过下式计算购售电成本：
[0082][0083]
其中，为配电网售电价格，为配电网购电价格，为第i座楼宇向配电网购电功率，为第i座楼宇向配电网售电功率；
[0084]
获取单位充放电价格、充放电效率、储能电池充电功率和储能电池放电功率；
[0085]
根据所述单位充放电价格、所述充放电效率、所述储能电池充电功率和所述储能电池放电功率通过下式计算储能电池损耗：
[0086][0087]
其中，c
b,o
为单位充放电价格，η为充放电效率，为第i个储能电池充电功率，为第i个储能电池放电功率；
[0088]
根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标。
[0089]
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配电网潮流控制器有功控制程序，还执行以下操作：
[0090]
获取所述单楼宇的风机发电功率和光伏发电功率；
[0091]
根据所述风机发电功率和所述光伏发电功率通过下式获得风机光伏发电量中直接或者蓄电池间接供给负载的自发自用率：
[0092][0093]
其中，r
sulf
为自发自用率，为t时刻第i个楼宇的风机发电功率，为t时刻第i个楼宇的光伏发电功率；
[0094]
根据所述自发自用率、所述购售电成本和所述储能电池损耗构建综合性指标，通过下式计算园区可再生能源的综合性指标的最优值：
[0095]
maxc
bu，i
＝-c
d，i-c
bat，i
+r
sulf
[0096]
其中，maxc
bu,i
为所述综合性指标的最优值；
[0097]
将所述综合性指标的最优值作为单楼宇的目标函数。
[0098]
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配电网潮流控制器有功控制程序，还执行以下操作：
[0099]
通过下式获得所述单楼宇的功率平衡约束：
[0100][0101]
其中，为楼宇i时间t的负载功率，为楼宇i时间t的光伏发电装置发电功率，为楼宇i时间t的风电装置发电功率，为楼宇i时间t的储能装置放电功率，为楼宇i时间t的储能装置充电功率，为楼宇i时间t向配电网购电功率，为楼宇i时间t向配电网售电功率；
[0102]
根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件。
[0103]
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配电网潮流控制器有功控制程序，还执行以下操作：
[0104]
获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率；
[0105]
根据所述纳什平衡交易功率通过下式获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令：
[0106][0107]
其中，为t时刻楼宇i的楼-网间潮流控制器的有功控制指令，rests表示博弈中的旁观者，为t时刻博弈结束后楼宇i的纳什均衡交易功率；为购电者在时刻t时
购电需求总和，为售电者在时刻t时售电需求总和；
[0108][0109]
其中，为t时刻楼宇i与楼宇j间的潮流控制器的有功控制指令，为t时刻博弈结束后楼宇j的纳什均衡交易功率。
[0110]
本实施例通过上述方案，通过根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块；获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略；获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令；目标函数的构建中综合考虑了园区综合电价以及园区可再生能源自发自用率，在进行求解计算时，在提升园区经济效益的同时可以提升可再生能源的自发自用率，进一步消纳新能源，无需进行合作博弈效益分配方法的选择以及效益再分配的过程，计算速度快，无中央管理单元，避免了因中央管理单元发生单点故障而无法有效生成潮流控制器有功控制指令，提高了配电网潮流控制器有功控制的准确性，提升了配电网潮流控制器有功控制的速度和效率。
[0111]
基于上述硬件结构，提出本发明配电网潮流控制器有功控制方法实施例。
[0112]
参照图2，图2为本发明配电网潮流控制器有功控制方法第一实施例的流程示意图。
[0113]
在第一实施例中，所述配电网潮流控制器有功控制方法包括以下步骤：
[0114]
步骤s10、根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块。
[0115]
需要说明的是，不同的园区内的单楼宇具有不同的结构特点，通过园区内单楼宇的特点，可以确定单楼宇的各个功能模块。
[0116]
步骤s20、获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略。
[0117]
可以理解的是，所述约束条件为园区内单楼宇的目标函数考虑单楼宇系统安全性的相关约束条件，所述目标函数为以单楼宇系统经济性和可再生能源的自发自用率为指标的针对不同优化目标的函数，所述单楼宇调度策略为调度单楼宇各个模块的控制策略。
[0118]
步骤s30、获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令。
[0119]
应当理解的是，各单楼宇与单楼宇之间的纳什平衡交易功率为主导博弈者进行博弈的均衡交易功率，通过所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间的潮流控制器的有功功率控制指令，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令。
[0120]
进一步的，所述步骤s30具体包括以下步骤：
[0121]
获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率；
[0122]
根据所述纳什平衡交易功率通过下式获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令：
[0123][0124]
其中，为t时刻楼宇i的楼-网间潮流控制器的有功控制指令，rests表示博弈中的旁观者，为t时刻博弈结束后楼宇i的纳什均衡交易功率；为购电者在时刻t时购电需求总和，为售电者在时刻t时售电需求总和；
[0125][0126]
其中，为t时刻楼宇i与楼宇j间的潮流控制器的有功控制指令，为t时刻博弈结束后楼宇j的纳什均衡交易功率。
[0127]
在具体实现中，基于单楼宇的优化结果，通过合作博弈的方法确定园区楼宇间的交易电力，从而确定总的园区系统的潮流控制器有功指令优化方案，如图3所示，图3为本发明配电网潮流控制器有功控制方法中的博弈流程图，参照图3，博弈的参与者为楼宇，其表达式如下式所示，下式中n为博弈者的集合：
[0128][0129]
博弈的策略为楼宇间的交易电价ρ以及交易功率p，其中交易电价满足下式：
[0130][0131]
上式表明，只有楼宇间的交易电量大于配电网的购电电量且小于配电网的售电电量才能满足博弈需求，否则楼宇间进行交易并不会使楼宇的效益提升；楼宇间交易电价还需满足电价约束协议：当楼宇之间功率交易收益达到一定值时，当某楼宇改变电价会降低其他楼宇收益时，则该不会改变电价，且该电价为不损害楼宇效益的最优电价。
[0132]
基于电价约束协议以及数学分析，楼宇间最优交易电价如下式所示：
[0133][0134]
博弈的效益为楼宇的购售电收益，在进行博弈前，需根据楼宇购售电需求将楼宇分为购电者与售电者以及旁观者三大类，满足式(1)为购电者，满足式(2)为售电者，满足式(3)为旁观者。
[0135][0136][0137][0138]
其中，为单楼宇优化调度后楼宇i向配电网购电功率，为单楼宇优化调度后楼宇i向配电网售电功率；基于三者的分类，可以得到购电者的博弈效益如式(4)所示，售电者的博弈效益如式(5)所示：
[0139][0140][0141]
其中，为购电者在t时刻购电效益，为售电者在t时刻售电效益，为楼宇i在t时刻博弈结束后确定的与其他楼宇的交易功率，δt为t时刻与t+1时刻的时间间隔；由式(4)与式(5)可以看出，购电者与售电者的效益由两部分组成，分别为与配电网交易的收益以及楼宇与楼宇间交易的收益。
[0142]
楼宇间进行功率交易需满足式(6)的约束条件，即楼宇间交易功率需小于楼宇间联络线允许的最大传输功率。
[0143][0144]
其中，为t时刻楼宇i与楼宇j之间的交易功率，为系统内联络线允许的最大传输功率，基于博弈者的分类，对购电者以及售电者的购售电需求进行求和，可得到式(7)，(8)：
[0145][0146][0147]
式(7)为购电者联盟总的购电需求，式(8)为售电者联盟总的售电需求；其
中，buyers为购电者，sellers为售电者，在进行合作博弈前，所有参与博弈的博弈者需达成共同的合作博弈协议，本发明中为效益妥协协议，其具体内容如下：确定使自身效益最大的情况下，通过修改修改自身的交易方案使自身的效益逐步减少，其他参与者的效益逐步增大，最后直到所有博弈者的交易方案达成一致，所有博弈者认为该方案为使自身效益最大的方案。
[0148]
合作博弈具体过程为：
[0149]
比较的大小，大的一方为主导博弈者，小的一方为跟随博弈者；
[0150]
将主导博弈者按照楼宇顺序进行编号，依次与跟随博弈者进行交易；
[0151]
当主导博弈者m进行博弈时，剩余的主导博弈者行程临时联盟；
[0152]
主导博弈者m计算出使自身效益最大时与跟随博弈者交易的功率值如式(9)所示：
[0153][0154]
其中，sellers表示售电者，buyers表示购电者，将该式带入式(4)与式(5)，得到该功率下主导博弈者m的效益如式(10)所示：
[0155][0156]
其中，为主导博弈者m以自身效益为主时计算出的自身最大效益，楼宇间最优交易电价，为主导博弈者m计算出使自身效益最大时与跟随博弈者交易的功率值；计算临时联盟使自身效益最大时，主导博弈者m与跟随交易者交易的功率值如式(11)所示：
[0157][0158]
其中，为购电者在时刻t时购电需求总和，为售电者在时刻t时售电需求总和；计算在交易功率情况下，主导博弈者m的效益如式(12)所示，该效益为临时联盟效益最大时，主导博弈者m的效益；
[0159][0160]
设定功率变化步长p
step
以及迭代收敛值δu；为主导博弈者m在t时刻时单楼宇优化后的向配电网的售电功率，为主导博弈者m在t时刻时单楼宇优化后的向配电网的购电功率；
[0161]
主导博弈者m通过调整交易功率使减小，功率调整公式如式(13)
所示：
[0162][0163]
其中，为t时刻主导博弈者m迭代过后计算出的与跟随博弈者的交易功率，k为迭代次数；调整后的导博弈者m的效益如式(14)所示：
[0164][0165]
其中，为导博弈者m的效益，临时联盟调整使增大，功率调整公式如式(15)所示：
[0166][0167]
其中，为t时刻临时联盟迭代过后计算出的主导博弈者m与跟随博弈者的交易功率，调整后临时联盟计算出的主导博弈者m的效益如式(16)所示：
[0168][0169]
比较调整后的两者计算出的效益的大小，当满足式(17)时，主导博弈者m博弈结束。
[0170][0171]
其中，δu为效益收敛容限值，为时刻t主导博弈者m经过k次迭代后计算出来的主导博弈者m购售电效益，为时刻t临时联盟以临时联盟效益最大时经过k次迭代后计算出来的主导博弈者m购售电效益；此时为主导博弈者m的纳什均衡交易功率，即满足式(18)：
[0172][0173]
按照编号顺序主导博弈者m+1开始进行博弈。
[0174]
所有的主导博弈者博弈结束，得到所有参与者博弈后的交易功率
[0175]
基于博弈结果，计算博弈模式下的经营成本如式(19)所示：
[0176][0177]
本实施例通过上述方案，通过根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块；获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略；获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令；目标函数的构建
中综合考虑了园区综合电价以及园区可再生能源自发自用率，在进行求解计算时，在提升园区经济效益的同时可以提升可再生能源的自发自用率，进一步消纳新能源，无需进行合作博弈效益分配方法的选择以及效益再分配的过程，计算速度快，无中央管理单元，避免了因中央管理单元发生单点故障而无法有效生成潮流控制器有功控制指令，提高了配电网潮流控制器有功控制的准确性，提升了配电网潮流控制器有功控制的速度和效率。
[0178]
进一步地，图4为本发明配电网潮流控制器有功控制方法第二实施例的流程示意图，如图4所示，基于第一实施例提出本发明配电网潮流控制器有功控制方法第二实施例，在本实施例中，所述步骤s10具体包括以下步骤：
[0179]
步骤s11、获取园区内单楼宇的单楼宇结构，根据所述单楼宇结构确定单楼宇的可再生能源模块、交易模块、负载模块和储能模块。
[0180]
需要说明的是，根据园区内单楼宇的结构特点，可以建立单楼宇的各个模块，园区单楼宇结构组成主要分为源荷储三部分。供电源部分主要由可再生能源模块与楼-网交易以及楼宇间交易模块组成，可再生能源模块主要由风电和光电部分组成，该部分数据基于历史风光数据进行预测而来，当风光发电以及储能电量不足以满足负载时，会通过楼-网模块向配电网购电以及楼-楼交易模块进行电力交易以此来满足楼宇负荷用电需求；负荷部分主要由负载模块组成，负载模块的数据基于历史用电数据预测而来；储能模块主要由储能蓄电池部分组成，该部分在当可再生能源满足负载需求且有余量时进行充电，当可再生能源无法满足负载需求时，储能模块可通过放电来满足用电需求。
[0181]
在具体实现中，储能模块荷电状态表达式如式(20)所示：
[0182][0183]
其中，为t+1时刻储能电池i的电池容量，为t时刻储能电池i的电池容量，分别为t时刻储能电池i的充放电功率，η
batc
为充电效率，η
batdis
为放电效率,ei为储能电池i的容量，为二进制变量，充电时为1，反之为1。
[0184]
本实施例通过上述方案，获取园区内单楼宇的单楼宇结构，根据所述单楼宇结构确定单楼宇的可再生能源模块、交易模块、负载模块和储能模块，通过针对性的获取单楼宇的楼宇结构，构建各个模块，提高了配电网潮流控制器有功控制的准确性和效率。
[0185]
进一步地，图5为本发明配电网潮流控制器有功控制方法第三实施例的流程示意图，如图5所示，基于第一实施例提出本发明配电网潮流控制器有功控制方法第三实施例，在本实施例中，所述步骤s20具体包括以下步骤：
[0186]
步骤s21、获取购售电成本和储能电池损耗，根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标。
[0187]
需要说明的是，获取购售电成本和储能电池损耗后，根据所述购售电成本和所述储能电池损耗可以确定所述单楼宇的经济性指标。
[0188]
进一步的，所述步骤s21具体包括以下步骤：
[0189]
获取配电网售电价格、配电网购电价格、配电网购电功率和配电网售电功率；
[0190]
根据所述配电网售电价格、所述配电网购电价格、所述配电网购电功率和所述配
电网售电功率通过下式计算购售电成本：
[0191][0192]
其中，为配电网售电价格，为配电网购电价格，为第i座楼宇向配电网购电功率，为第i座楼宇向配电网售电功率；
[0193]
获取单位充放电价格、充放电效率、储能电池充电功率和储能电池放电功率；
[0194]
根据所述单位充放电价格、所述充放电效率、所述储能电池充电功率和所述储能电池放电功率通过下式计算储能电池损耗：
[0195][0196]
其中，c
b,i
为单位充放电价格，η为充放电效率，为第i个储能电池充电功率，为第i个储能电池放电功率；
[0197]
根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标。
[0198]
可以理解的是，确定园区内单楼宇的目标函数以及约束条件，以满足负荷需求的情况下，单楼宇经济性指标最优，可再生能源自发自用率最高为目标函数，经济性指标分为两个部分：购售电成本c
d,i
，该部分为楼宇与配电网交易时购电成本减去售电收益；储能电池损耗成本，该部分为储能蓄电池在充放电过程中损耗产生的成本。
[0199]
步骤s22、获取所述单楼宇的园区可再生能源的自发自用率，以自发自用率最高且经济性指标最优为条件构建所述单楼宇的目标函数。
[0200]
可以理解的是，满足负荷需求的情况下，单楼宇经济性指标最优，可再生能源自发自用率最高为目标函数。
[0201]
进一步的，所述步骤s22具体包括以下步骤：
[0202]
获取所述单楼宇的风机发电功率和光伏发电功率；
[0203]
根据所述风机发电功率和所述光伏发电功率通过下式获得风机光伏发电量中直接或者蓄电池间接供给负载的自发自用率：
[0204][0205]
其中，r
sulf
为自发自用率，为t时刻第i个楼宇的风机发电功率，为t时刻第i个楼宇的光伏发电功率；
[0206]
根据所述自发自用率、所述购售电成本和所述储能电池损耗构建综合性指标，通过下式计算园区可再生能源的综合性指标的最优值：
[0207]
maxc
bu，i
＝-c
d，i-c
bat，i
+r
sulf
[0208]
其中，maxc
bu,i
为所述综合性指标的最优值；
[0209]
将所述综合性指标的最优值作为单楼宇的目标函数。
[0210]
应当理解的是，园区可再生能源自发自用率部分，该部分最优策略流程图如图6所示，图6为本发明配电网潮流控制器有功控制方法的最优自发自用率策略流程图，该部分为风机光伏发电量中直接或者通过蓄电池间接供给负载的自发自用率，其表达式如上所示。
[0211]
可以理解的是，结合以上两个经济性指标以及可再生能源自发自用率指标，单楼宇系统的目标函数即为在满足负荷用电需求的情况下使成本降到最低，同时可再生能源自发自用率最高。
[0212]
步骤s23、根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件。
[0213]
应当理解的是，通过所述单楼宇的功率平衡约束和所述经济性指标可以确定各个模块的约束条件。
[0214]
进一步的，所述步骤s23具体包括以下步骤：
[0215]
通过下式获得所述单楼宇的功率平衡约束：
[0216][0217]
其中，为楼宇i时间t的负载功率，为楼宇i时间t的光伏发电装置发电功率，为楼宇i时间t的风电装置发电功率，为楼宇i时间t的储能装置放电功率，为楼宇i时间t的储能装置充电功率，为楼宇i时间t向配电网购电功率，为楼宇i时间t向配电网售电功率；
[0218]
根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件。
[0219]
需要说明的是，基于建立的模型以及确定的目标函数和约束条件、预测的风光荷出力曲线以及分时电价数据通过求解器求解确定单楼宇调度策略；单楼宇系统需满足功率平衡约束条件，即光伏发电量、风机发电量、储能电池放电、从配电网购电量之和需匹配负荷需求、储能电池充电量之和，其具体表达式如上式所示。
[0220]
在具体实现中，单楼宇系统同时需满足储能模块约束条件，其表达式如式(2)，(3)，(4)所示：
[0221][0222][0223][0224]
式(21)表示储能电池充放电功率应小于等于最大充放电功率式(22)表示电池电量限制，以及储能电池在调度周期始末剩余容量相等，式(23)表示储能电池的充放电每一时刻只有一种情况发生；其中，为楼宇i在t时刻的放电功率，
为为楼宇i额定最大放电功率，e
min
为防止过充过放电池电量下限值，为为楼宇i在t时刻的电池电量值，e
max
为防止过充过放电池电量上限值，为初始时刻楼宇i的电池电量值，为调度周期t时刻楼宇i的电池电量值，为二进制变量，楼宇i在t时刻充电时为1，反之为0，为二进制变量，楼宇i在t时刻放电时为1，反之为0。
[0225]
单楼宇系统需满足购售电功率约束，其表达式如式(24)(25)所示:
[0226][0227][0228]
式(24)中表示楼宇与配电网联络线允许的最大传输功率，式(25)表示某一时刻只存在购电或售电其中一种情况。
[0229]
步骤s24、获取所述单楼宇的功率平衡约束、风光荷出力曲线以及分时电价数据通过求解器获得的单楼宇调度策略。
[0230]
应当理解的是，获取风光荷出力曲线以及分时电价数据通过求解器求解可以获得单楼宇调度策略，即结合给定的风力发电，光伏发电以及负载需求预测曲线，以及给定的电价等相关数据，通过求解器进行求解，可以计算出单楼宇系统优化后的各可控变量的优化值，如式(26)所示：
[0231][0232]
其中，分别为优化后的楼宇i的储能系统的充放电功率，分别为优化后的楼宇i的向配电网的购电与售电功率。
[0233]
本实施例通过上述方案，通过获取购售电成本和储能电池损耗，根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标；获取所述单楼宇的园区可再生能源的自发自用率，以自发自用率最高且经济性指标最优为条件构建所述单楼宇的目标函数；根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件；获取所述单楼宇的功率平衡约束、风光荷出力曲线以及分时电价数据通过求解器获得的单楼宇调度策略，在进行求解计算时，在提升园区经济效益的同时可以提升可再生能源的自发自用率，进一步消纳新能源，无需进行合作博弈效益分配方法的选择以及效益再分配的过程，计算速度快，无中央管理单元，避免了因中央管理单元发生单点故障而无法有效生成潮流控制器有功控制指令，提高了配电网潮流控制器有功控制的准确性，提升了配电网潮流控制器有功控制的速度和效率。
[0234]
相应地，本发明进一步提供一种配电网潮流控制器有功控制装置。
[0235]
参照图7，图7为本发明配电网潮流控制器有功控制装置第一实施例的功能模块图。
[0236]
本发明配电网潮流控制器有功控制装置第一实施例中，该配电网潮流控制器有功控制装置包括：
[0237]
分析模块10，用于根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块。
[0238]
构建模块20，用于获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略。
[0239]
控制模块30，用于获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令。
[0240]
所述分析模块10，还用于获取园区内单楼宇的单楼宇结构，根据所述单楼宇结构确定单楼宇的可再生能源模块、交易模块、负载模块和储能模块。
[0241]
所述构建模块20，还用于获取购售电成本和储能电池损耗，根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标；获取所述单楼宇的园区可再生能源的自发自用率，以自发自用率最高且经济性指标最优为条件构建所述单楼宇的目标函数；根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件；获取所述单楼宇的功率平衡约束、风光荷出力曲线以及分时电价数据通过求解器获得的单楼宇调度策略。
[0242]
所述构建模块20，还用于获取配电网售电价格、配电网购电价格、配电网购电功率和配电网售电功率；根据所述配电网售电价格、所述配电网购电价格、所述配电网购电功率和所述配电网售电功率通过下式计算购售电成本：
[0243][0244]
其中，为配电网售电价格，为配电网购电价格，为第i座楼宇向配电网购电功率，为第i座楼宇向配电网售电功率；
[0245]
获取单位充放电价格、充放电效率、储能电池充电功率和储能电池放电功率；根据所述单位充放电价格、所述充放电效率、所述储能电池充电功率和所述储能电池放电功率通过下式计算储能电池损耗：
[0246][0247]
其中，c
b,i
为单位充放电价格，η为充放电效率，为第i个储能电池充电功率，为第i个储能电池放电功率；
[0248]
根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标。
[0249]
所述构建模块20，还用于所述获取所述单楼宇的园区可再生能源的自发自用率，以自发自用率最高且经济性指标最优为条件构建所述单楼宇的目标函数，包括：
[0250]
获取所述单楼宇的风机发电功率和光伏发电功率；根据所述风机发电功率和所述光伏发电功率通过下式获得风机光伏发电量中直接或者蓄电池间接供给负载的自发自用率：
[0251][0252]
其中，r
sulf
为自发自用率，为t时刻第i个楼宇的风机发电功率，为t时刻第i个楼宇的光伏发电功率；
[0253]
根据所述自发自用率、所述购售电成本和所述储能电池损耗构建综合性指标，通过下式计算园区可再生能源的综合性指标的最优值：
[0254]
maxc
bu，i
＝-c
d，i-c
bat，i
+r
sulf
[0255]
其中，maxc
bu,i
为所述综合性指标的最优值；
[0256]
将所述综合性指标的最优值作为单楼宇的目标函数。
[0257]
所述构建模块20，还用于通过下式获得所述单楼宇的功率平衡约束：
[0258][0259]
其中，为楼宇i时间t的负载功率，为楼宇i时间t的光伏发电装置发电功率，为楼宇i时间t的风电装置发电功率，为楼宇i时间t的储能装置放电功率，为楼宇i时间t的储能装置充电功率，为楼宇i时间t向配电网购电功率，为楼宇i时间t向配电网售电功率；
[0260]
根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件。
[0261]
所述控制模块30，还用于获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率；根据所述纳什平衡交易功率通过下式获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令：
[0262][0263]
其中，为t时刻楼宇i的楼-网间潮流控制器的有功控制指令，rests表示博弈中的旁观者，为t时刻博弈结束后楼宇i的纳什均衡交易功率；购电者在时刻t时购电需求总和，为售电者在时刻t时售电需求总和；
[0264][0265]
其中，为t时刻楼宇i与楼宇j间的潮流控制器的有功控制指令，为t时刻博弈结束后楼宇j的纳什均衡交易功率。
[0266]
其中，配电网潮流控制器有功控制装置的各个功能模块实现的步骤可参照本发明配电网潮流控制器有功控制方法的各个实施例，此处不再赘述。
[0267]
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有配电网潮流控制器有功控制程序，所述配电网潮流控制器有功控制程序被处理器执行时实现如下操作：
[0268]
根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块；
[0269]
获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略；
[0270]
获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令。
[0271]
进一步地，所述配电网潮流控制器有功控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
[0272]
获取园区内单楼宇的单楼宇结构，根据所述单楼宇结构确定单楼宇的可再生能源模块、交易模块、负载模块和储能模块。
[0273]
进一步地，所述配电网潮流控制器有功控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
[0274]
获取购售电成本和储能电池损耗，根据所述购售电成本和所述储能电池损耗确定所述单楼宇的经济性指标；
[0275]
获取所述单楼宇的园区可再生能源的自发自用率，以自发自用率最高且经济性指标最优为条件构建所述单楼宇的目标函数；
[0276]
根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件；
[0277]
获取所述单楼宇的功率平衡约束、风光荷出力曲线以及分时电价数据通过求解器获得的单楼宇调度策略。
[0278]
进一步地，所述配电网潮流控制器有功控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
[0279]
获取配电网售电价格、配电网购电价格、配电网购电功率和配电网售电功率；
[0280]
根据所述配电网售电价格、所述配电网购电价格、所述配电网购电功率和所述配电网售电功率通过下式计算购售电成本：
[0281][0282]
其中，为配电网售电价格，为配电网购电价格，为第i座楼宇向配电网购电功率，为第i座楼宇向配电网售电功率；
[0283]
获取单位充放电价格、充放电效率、储能电池充电功率和储能电池放电功率。
[0284]
进一步地，所述配电网潮流控制器有功控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
[0285]
获取所述单楼宇的风机发电功率和光伏发电功率；
[0286]
根据所述风机发电功率和所述光伏发电功率通过下式获得风机光伏发电量中直接或者蓄电池间接供给负载的自发自用率：
[0287][0288]
其中，r
sulf
为自发自用率，为t时刻第i个楼宇的风机发电功率，为t时刻第i个楼宇的光伏发电功率；
[0289]
根据所述自发自用率、所述购售电成本和所述储能电池损耗构建综合性指标，通过下式计算园区可再生能源的综合性指标的最优值：
[0290]
maxc
bu，i
＝-c
d，i-c
bat，i
+r
sulf
[0291]
其中，maxc
bu,i
为所述综合性指标的最优值；
[0292]
将所述综合性指标的最优值作为单楼宇的目标函数。
[0293]
进一步地，所述配电网潮流控制器有功控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
[0294]
通过下式获得所述单楼宇的功率平衡约束：
[0295][0296]
其中，为楼宇i时间t的负载功率，为楼宇i时间t的光伏发电装置发电功率，为楼宇i时间t的风电装置发电功率，为楼宇i时间t的储能装置放电功率，为楼宇i时间t的储能装置充电功率，为楼宇i时间t向配电网购电功率，为楼宇i时间t向配电网售电功率；根据所述目标函数中的各个部分所包含的模块的特点确定单楼宇的约束条件。
[0297]
进一步地，所述配电网潮流控制器有功控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
[0298]
获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率；
[0299]
根据所述纳什平衡交易功率通过下式获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令：
[0300][0301]
其中，为t时刻楼宇i的楼-网间潮流控制器的有功控制指令，rests表示博弈中的旁观者，为t时刻博弈结束后楼宇i的纳什均衡交易功率；为购电者在时刻t时购电需求总和，为售电者在时刻t时售电需求总和；
[0302][0303]
其中，为t时刻楼宇i与楼宇j间的潮流控制器的有功控制指令，为t时刻博弈结束后楼宇j的纳什均衡交易功率。
[0304]
本实施例通过上述方案，通过根据园区内单楼宇的特点，确定单楼宇的各个模块；获取构建所述单楼宇对应各个模块的约束条件和基于自发自用率的目标函数，以及单楼宇调度策略；获得各单楼宇间的纳什平衡交易功率，根据所述纳什平衡交易功率获得各单楼宇之间，以及各单楼宇到园区配电网的潮流控制器的有功功率控制指令；目标函数的构建中综合考虑了园区综合电价以及园区可再生能源自发自用率，在进行求解计算时，在提升园区经济效益的同时可以提升可再生能源的自发自用率，进一步消纳新能源，无需进行合作博弈效益分配方法的选择以及效益再分配的过程，计算速度快，无中央管理单元，避免了因中央管理单元发生单点故障而无法有效生成潮流控制器有功控制指令，提高了配电网潮流控制器有功控制的准确性，提升了配电网潮流控制器有功控制的速度和效率。
[0305]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该
要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0306]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0307]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。