电网-聚合商-用户三方参与需求响应博弈的优化方法实质审查 发明

具体技术细节

法律保护范围

涉及权利要求数量14：其中独权4项，从权-4项

1.一种电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，方法包括：
分别建立电网、聚合商及用户参与需求响应互动的数学模型；
基于各所述数学模型，将电网作为博弈的第一主导者，聚合商作为第一从属者，构建电网‑聚合商主从博弈模型；同时以聚合商作为博弈的第二主导者，用户作为第二从属者，构建聚合商‑用户主从博弈模型；
通过建立基于激励和响应的双样本集，并结合双层Kriging元模型理论，对构建的两所述主从博弈模型进行优化，获得电网‑聚合商主从博弈元模型及聚合商‑用户主从博弈元模型；
对优化后的两所述主从博弈元模型进行求解，得到电网、聚合商及用户参与需求响应的优化方案。
2.根据权利要求1所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，所建立的聚合商参与需求响应互动的数学模型如下：
式中， 为聚合商j参与需求响应互动的总收益； 为电网向聚合商j下发的响应激励总价； 为聚合商j向用户下发的响应补偿总价； 为电网下发给聚合商j的单位电能激励价格；I为用户集合；T为时间集合； 为聚合商j所辖范围内的用户i在t时段的响应电量； 为聚合商j向其所辖范围内的用户i下发的单位电能补偿价格； 和 分别为聚合商j下发给用户的单位电能激励价格最小值和最大值。
3.根据权利要求1所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，所建立的用户参与需求响应的数学模型如下：
式中， 为聚合商j所辖范围内所有用户参与需求响应互动的总收益； 为聚合商j向用户下发的响应补偿总价； 为聚合商j所辖范围内所有用户减少的用电费用； 为聚合商j所辖范围内所有用户的响应成本； 为聚合商j所辖范围内的用户i在t时段的补偿价格； 为聚合商j所辖范围内的用户i在t时段的响应电量；χi为用户i的损失厌恶系数；
αt和βt分别为在t时刻的用户响应成本第一系数和第二系数； 为聚合商j所辖范围内的用户i在t时段响应的最大电量。
4.根据权利要求1所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，所建立的电网参与需求响应的数学模型如下：
K Nl
式中，P为电网参与需求响应互动的总收益；C 为电网参与需求响应互动减少的网络Ou
损耗成本；C 为电网参与需求响应互动减少的切负荷赔偿成本； 为电网向聚合商j下发Se
的响应激励总价；C 为电网参与需求响应互动减少的售电收益；J为聚合商集合；I为用户集合； 为聚合商j在一个时间周期T内的平均电价；δ为网损率；γt为t时段的赔偿系数；
为聚合商j所辖范围内的用户i在t时段的响应电量； 为聚合商j所辖范围内的用户i在t时段的补偿价格； 为聚合商j的i号用户在t时段的平均用电量； 为聚合商j在t时段的电价； 为聚合商j在t时段的总聚合负荷； 为电网下发给聚合商j的单位电能激励价格； 和 分别为电网下发的单位电能激励的最小值和最大值。
5.根据权利要求1所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，所述构建的电网‑聚合商主从博弈模型的表达式如下：
K
式中，P为电网参与需求响应互动的总收益； 为电网下发给聚合商j的单位电能激励K LAa
价格；θ表示电网向聚合商下发的单位电能激励价格策略集；θ 为聚合商向电网反馈的响应电量策略集； 为聚合商j在t时段的总聚合负荷； 为聚合商j参与需求响应互动的总收益。
6.根据权利要求5所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，所述构建的聚合商‑用户主从博弈模型的表达式如下：
LAb
式中， 为聚合商j参与需求响应互动的总收益；θ 表示聚合商向用户下发的单位电Us
能补偿价格策略集；θ 表示用户向聚合商反馈的响应电量策略集； 为聚合商j所辖范围内的用户i在t时段的响应电量； 为聚合商j所辖范围内所有用户参与需求响应互动的总收益。
7.根据权利要求6所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，所述建立基于激励和响应的双样本集的步骤包括：
K
步骤1：从电网向聚合商下发的单位电能激励价格策略集θ和聚合商向用户下发的单位LAb
电能补偿价格策略集θ 中进行随机抽样，获得主导策略样本集A：
式中， 表示电网下发给聚合商j的第n个策略的单位电能激励价格； 为聚合商j下发给用户的第n个策略的单位电能补偿价格；
步骤2：将主导策略样本集A代入所述聚合商参与需求响应互动的数学模型中，获得从属策略样本集B：
式中， 表示聚合商j在t时段第n个策略的总聚合负荷； 为聚合商j所辖范围内的用户i在t时段的第n个策略的响应电量；
步骤3：将所述主导策略样本集A和从属策略样本集B代入构建的两所述主从博弈模型中，分别获得更新后的主导策略样本集A1和从属策略样本集B1：
式中， 表示聚合商j在t时段更新后的第n个策略的总聚合负荷， 聚合商j所辖范围内的用户i在t时段更新后的第n个策略的响应电量。
8.根据权利要求7所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，所述对构建的两所述主从博弈模型进行优化的步骤包括：
将所述从属策略样本集B1输入DACE工具箱构建双层Kriging元模型，再使用主导策略样本集A1进行训练，获得两所述主从博弈模型中占据从属地位的隐性映射关系如下：
式中，Fkri1(·)为构建完成的聚合商Kriging元模型；Fkri2(·)为构建完成的用户Kriging元模型；
基于所述聚合商Kriging元模型，得到优化后的电网‑聚合商主从博弈元模型的表达式如下：
基于所述用户Kriging元模型，得到优化后的聚合商‑用户主从博弈元模型的表达式如下：
9.根据权利要求1或8所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，对优化后的两所述主从博弈元模型进行求解的步骤包括：
先求解所述聚合商‑用户主从博弈元模型，获得聚合商的报量和报价策略后，将其策略带入所述电网‑聚合商主从博弈元模型，获得电网最终成交价格及响应成本；
其中，电网‑聚合商和聚合商‑用户的主从博弈元模型在达到均衡后满足以下约束：
式中， 表示两所述主从博弈元模型的博弈均衡解； 为电网下发给聚合
商j的均衡策略； 为聚合商j自身的均衡策略； 为聚合商j在t时段的用户的均衡策略； 为聚合商j所代理的除了用户i∈I之外的其他用户的均衡策
略。
10.一种电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化系统，运行如权利要求1‑9任一项权利要求所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化方法，其特征在于，系统包括：
建立模块，用于分别建立电网、聚合商及用户参与需求响应互动的数学模型；
构建模块，用于基于各所述数学模型，将电网作为博弈的第一主导者，聚合商作为第一从属者，构建电网‑聚合商主从博弈模型；同时以聚合商作为博弈的第二主导者，用户作为第二从属者，构建聚合商‑用户主从博弈模型；
优化模块，用于通过建立基于激励和响应的双样本集，并结合双层Kriging元模型理论，对构建的两所述主从博弈模型进行优化，获得电网‑聚合商主从博弈元模型及聚合商‑用户主从博弈元模型；
求解模块，用于对优化后的两所述主从博弈元模型进行求解，得到电网、聚合商及用户参与需求响应的优化方案。
11.根据权利要求10所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化系统，其特征在于，所述优化模块包括；
K
获得主导策略样本集单元，用于从电网向聚合商下发的单位电能激励价格策略集θ 和LAb
聚合商向用户下发的单位电能补偿价格策略集θ 中进行随机抽样，获得主导策略样本集A：
式中， 表示电网下发给聚合商j的第n个策略的单位电能激励价格； 为聚合商j下发给用户的第n个策略的单位电能补偿价格；
获得从属策略样本集单元，用于将主导策略样本集A代入所述聚合商参与需求响应互动的数学模型中，获得从属策略样本集B：
式中， 表示聚合商j在t时段第n个策略的总聚合负荷； 为聚合商j所辖范围内的用户i在t时段的第n个策略的响应电量；
更新样本集单元，用于将所述主导策略样本集A和从属策略样本集B代入构建的两所述主从博弈模型中，分别获得更新后的主导策略样本集A1和从属策略样本集B1：
式中， 表示聚合商j在t时段更新后的第n个策略的总聚合负荷， 聚合商j所辖范围内的用户i在t时段更新后的第n个策略的响应电量。
12.根据权利要求11所述的电网‑聚合商‑用户三方参与需求响应博弈的优化系统，其特征在于，所述优化模块还包括；
训练双层Kriging元模型单元，用于将所述从属策略样本集B1输入DACE工具箱构建双层Kriging元模型，再使用主导策略样本集A1进行训练，获得两所述主从博弈模型中占据从属地位的隐性映射关系如下：
式中，Fkri1(·)为构建完成的聚合商Kriging元模型；Fkri2(·)为构建完成的用户Kriging元模型；
第一优化单元，用于基于所述聚合商Kriging元模型，得到优化后的电网‑聚合商主从博弈元模型的表达式如下：
第二优化单元，用于基于所述用户Kriging元模型，得到优化后的聚合商‑用户主从博弈元模型的表达式如下：
13.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1‑9任一项所述方法的步骤。
14.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1‑9任一项所述方法的步骤。