基于混合博弈的微电网群优化调度方法与流程

本发明涉及微电网，具体涉及一种基于混合博弈的微电网群优化调度方法。

背景技术：

1、通过人工智能、物联网和大数据分析等技术，微电网可以更好地优化能源管理、实现能源交易和灵活调度，提高微电网的经济性和可靠性，实现可持续能源供应的目标。未来微电网作为一个单独主体参与到电力交易市场，多个微电网间可能会形成合作联盟，因此探索微电网与微电网、微电网与配电网之的交易模式，实现能源调度管理至关重要。

2、基于博弈论的微电网群能源调度管理的发展是一个逐步成熟的过程许多研究集中在微电网主体运行时的优化设计和经济分析方面，对于微电网合作联盟之的合作模型、收益分配和结算机制，微电网群市场以及微电网与配电网的市场交易模式的研究相对较少。

3、2018年，刘念等提出的“基于合作博弈论的光伏微电网群交易模型”，通过智能通信、控制系统共享光伏微电网群之的信息，建立微电网群合作联盟，使余电微电网和缺电微电网能量互用，采用shapley值法分配联盟利益，降低了微电网群的互用成本，增加互用收益，提升整体的效益，但是没有考虑微电网的较长传输距离，导致能源从余电微电网到缺电微电网使用过程中能量传输损耗较高。

4、2021年，梁龙基等提出的“基于博弈论的互联微电网多主体协同优化配置”，利用博弈论非合作协同优化机理建立运营交互情形的互联网规划建设博弈模型，各参与者以投资建设运营全寿命周期收益-成本函数等年值最大为优化目标，使互联微电网不同投资方的收益最优，但是没有考虑到配电网的成本以及与微电网之间交易模式和收益，微电网能量多次转换以及线路的电阻等因素导致能量传输损耗。

5、2022年，符杨等提出的“基于主从博弈的微电网群多阶段鲁棒优化规划”，利用主从博弈建立配电网与微电网群的双层规划模型，上层降低了配电网运行成本并提升电压水平，下层优化微电网群，解决电源的容量配置问题，并在模型中增加鲁棒优化，提升模型的鲁棒性，虽然保证了微电网分布式电源的种类与容量各主体收益最大化，但是没有考虑微电网的整体收益和线路损耗以及与配电网间交易机制。

6、2022年，建威等提出的“基于区块链的多域微电网电力市场动态博弈”，给出了多域微电网代理商的定价及购电策略，并基于区块链设计了全新的电力交易模式，实现代理商和微电网用户的利益最大化，但是没有考虑到微电网的能源调度优化，提高微电网群的整体收益以及与配电网之间能源调度和交易机制。

技术实现思路

1、本发明所要解决的是现有基于博弈论的微电网群能源调度管理所存在的问题，提供一种基于混合博弈的微电网群优化调度方法。

2、为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、基于混合博弈的微电网群优化调度方法，包括步骤如下：

4、步骤1、建立微电网联盟的合作博弈模型，该合作博弈模型需要同时满足两个条件：①微电网联盟的整体收益v(s)大于所有微电网单独经营时的收益之和h，即v(s)＞h；②微电网联盟增加的总收益δv大于零，即δv＞0；

5、微电网联盟的整体收益v(s)为：

6、

7、所有微电网单独经营时的收益之和h为：

8、

9、微电网联盟增加的总收益δv为：

10、

11、步骤2、基于博弈时刻下微电网群与配电网交易的状态，利用最小化配电网的总运营成本即和最小化微电网联盟的传输线路损耗成本即minp，并按照纳什均衡策略，通过粒子群优化算法寻求步骤1所建立的微电网联盟的合作博弈模型的最优解，得到最优的微电网向配电网售电的价格和最优的微电网向配电网购电的价格

12、配电网的总运营成本fdn为：

13、

14、微电网联盟的传输线路损耗成本p为：

15、

16、纳什均衡策略为：

17、

18、其中，为第k个时段微电网向配电网售电的价格，为第k个时段微电网向配电网购电的价格，为第k个时段配电网从主电网购电的价格；di，k为第k个时段配电网与微电网i交易的电量，为第k个时段配电网从主电网购电的电量；li,k为第k个时段微电网i的负荷功率；为第k个时段微电网i与配电网交易时的传输线路损耗，为第k个时段微电网i与微电网j交易时的传输线路损耗，为第k个时段主网与配电网交易时的传输线路损耗；为微电网与配电网交易价格的最小值，为微电网与配电网交易价格的最大值；m为周期的时段数，δt为周期的时间间隔，s1为余电微电网集合，s2为缺电微电网集合，s为微电网集合。

19、上述第k个时段微电网i与配电网交易时的传输线路损耗为：

20、

21、其中，ri0,k为第k个时段微电网i与配电网的线路电阻，pi0,k为第k个时段微电网i注入配电网的有功功率，qi0,k为第k个时段微电网i注入配电网的无功功率，vi0,k为第k个时段微电网i注入配电网的电压。

22、上述第k个时段微电网i与微电网j交易时的传输线路损耗为：

23、

24、其中，pij,k为第k个时段微电网i与微电网j的传输功率，uij,k为第k个时段微电网i与微电网j的电压，rij,k为第k个时段微电网i与微电网j的传输线路电阻，distij为微电网i与微电网j的传输距离。

25、上述第k个时段主网与配电网交易时的传输线路损耗为：

26、

27、其中，rk为第k个时段主网注入配电网的线路电阻，pk为第k个时段主网注入配电网的有功功率，qk为第k个时段为主网注入配电网的无功功率，vk为第k个时段主网注入配电网的电压。

28、与现有技术相比，本发明通过综合考虑多个微电网的利益和目标，建立微电网联盟的交易模型，上层实时数据和电力需求管理最小化配电网的运营成本，决定市场交易的电价，降低能源供应不足的损失，下层建立分布式能源微电网群的合作模型，合理协调缺电微电网和余电微电网的电能，最小化电能传输过程中产生的线路损耗，提高能源利用效率，更好的优化能源管理、实现能源交易和灵活调度，并采用粒子群优化算法快速找到最优解，既保证了配电网的经济利益，有效实现了微电网群的协调发展。

技术特征：

1.基于混合博弈的微电网群优化调度方法，其特征是，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述的基于混合博弈的微电网群优化调度方法，其特征是，第k个时段微电网i与配电网交易时的传输线路损耗为：

3.根据权利要求1所述的基于混合博弈的微电网群优化调度方法，其特征是，第k个时段微电网i与微电网j交易时的传输线路损耗为：

4.根据权利要求1所述的基于混合博弈的微电网群优化调度方法，其特征是，第k个时段主网与配电网交易时的传输线路损耗为：

技术总结
本发明公开一种基于混合博弈的微电网群优化调度方法，通过综合考虑多个微电网的利益和目标，建立微电网联盟的交易模型，上层实时数据和电力需求管理最小化配电网的运营成本，决定市场交易的电价，降低能源供应不足的损失，下层建立分布式能源微电网群的合作模型，合理协调缺电微电网和余电微电网的电能，最小化电能传输过程中产生的线路损耗，提高能源利用效率，更好的优化能源管理、实现能源交易和灵活调度，并采用粒子群优化算法快速找到最优解，既保证了配电网的经济利益，有效实现了微电网群的协调发展。

技术研发人员：范莹,魏晓川,罗祾,曹颖爽,徐琴,林科,陈文英,宋淳,文湘枫,朱修顺,覃志松
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11