基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法、系统及设备与流程

本发明涉及电力，尤其涉及一种基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法、系统及设备。

背景技术：

1、目前集中式发电和分布式发电并存的电网格局已经开始形成。而微电网是促进分布式新能源消纳，降低配电网调节压力的有效手段。在分布式发电渗透率逐渐上升的背景下，多个微电网联合运行既能通过源荷差异性进行协调互补，促进分布式能源的进一步消纳，又可以利用其充放电行为的互补性，进行储能共享，提高储能的利用率。然而，目前参与微电网调度的主体单一，储能均是作为被动的调度单元参与微电网的激励，同时调度主体的多元化提高了对隐私安全的要求。基于此，新形势下储能以共享的模式参与多微电网运行调度是一个值得深入研究的课题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法。旨在实现多微电网主体下的功率交互及储能共享。

2、在本发明实施例的第一方面，提供了一种基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，所述方法包括：

3、建立包括内层合作博弈和外层合作博弈的双层合作博弈模型，所述内层合作博弈包括微电网联盟内部的微电网之间的交互博弈，所述外层合作博弈包括共享储能与所述微电网联盟之间的交互博弈；

4、根据微电网调度优化目标函数和共享储能调度优化目标函数，建立综合目标函数；

5、确定微电网调度优化的约束条件和共享储能调度优化的约束条件；

6、将约束条件中的交互变量进行一致性约束；

7、根据所述一致性约束和所述综合目标函数，构建综合目标函数的admm增广拉格朗日函数，所述综合目标函数的admm增广拉格朗日函数为：

8、

9、通过admm算法对所述综合目标函数的admm增广拉格朗日函数进行解耦，构建对应的微电网联盟的功率交互函数、共享储能与微电网联盟的充放电功率交互函数和内外层功率交互的聚合优化函数；

10、通过所述微电网调度优化的约束条件对所述微电网联盟的功率交互函数中的第一优化变量进行优化，以及，通过所述共享储能调度优化的约束条件对所述共享储能与微电网联盟的充放电功率交互函数中的第二优化变量进行优化，以及，通过所述一致性约束对所述内外层功率交互的聚合优化函数中的第三优化变量进行优化，获得最终的优化结果；

11、根据所述最终的优化结果控制所述双层合作博弈模型中的各个主体进行调度。

12、在本发明实施例的第二方面，提供了一种基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度系统，所述系统包括：

13、双层合作博弈模型构建模块，用于建立包括内层合作博弈和外层合作博弈的双层合作博弈模型，所述内层合作博弈包括微电网联盟内部的微电网之间的交互博弈，所述外层合作博弈包括共享储能与所述微电网联盟之间的交互博弈；

14、综合目标函数确定模块，用于根据微电网调度优化目标函数和共享储能调度优化目标函数，建立综合目标函数；

15、约束条件确定模块，用于确定微电网调度优化的约束条件和共享储能调度优化的约束条件；

16、一致性约束确定模块，用于将约束条件中的交互变量进行一致性约束；

17、增广拉格朗日函数确定模块，用于根据所述一致性约束和所述综合目标函数，构建综合目标函数的admm增广拉格朗日函数，所述综合目标函数的admm增广拉格朗日函数为：

18、

19、其中，σi,t、θi,t表示对偶变量(拉格朗日乘子)ρ1、ρ2、ρ3为惩罚参数为微电网i的运行效益，iseso为共享储能运营商的效益，为微电网i在t时段在微电网联盟内部交易的功率，为对应的一致性约束参数，pch,t为微电网联盟的净充电功率，为pch,t对应的一致性约束参数，pdis,t为微电网联盟的净放电功率，为pdis,t对应的一致性约束参数；

20、交互函数确定模块，用于通过admm算法对所述综合目标函数的admm增广拉格朗日函数进行解耦，构建对应的微电网联盟的功率交互函数、共享储能与微电网联盟的充放电功率交互函数和内外层功率交互的聚合优化函数；

21、变量优化模块，用于通过所述微电网调度优化的约束条件对所述微电网联盟的功率交互函数中的第一优化变量进行优化，以及，通过所述共享储能调度优化的约束条件对所述共享储能与微电网联盟的充放电功率交互函数中的第二优化变量进行优化，以及，通过所述一致性约束对所述内外层功率交互的聚合优化函数中的第三优化变量进行优化，获得最终的优化结果；

22、调度模块，用于根据所述最终的优化结果控制所述双层合作博弈模型中的各个主体进行调度。

23、在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

24、存储器，用于存放计算机程序；

25、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现本发明第一方面所述的一种基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法的步骤。

26、针对在先技术，本发明具备如下优点：

27、本发明实施例提供的一种基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，建立包括内层合作博弈和外层合作博弈的双层合作博弈模型，所述内层合作博弈包括的是微电网联盟内部微电网与微电网之间的交互博弈，所述外层合作博弈包括的是共享储能与微电网联盟之间的交互博弈。根据针对微电网的微电网调度优化目标函数和针对共享储能的共享储能调度优化目标函数，建立总的综合目标函数。确定用于在调度优化过程中进行约束的微电网调度优化的约束条件和共享储能调度优化的约束条件。为了在进行调度优化求解的过程中对双层合作博弈模型进行解耦调度优化求解，将约束条件中的交互变量进行一致性约束。根据一致性约束和综合目标函数，构建综合目标函数的admm增广拉格朗日函数。基于构建的综合目标函数的admm增广拉格朗日函数，通过admm(alternating directionmethod of multipliers交替向乘子法)算法对综合目标函数的admm增广拉格朗日函数进行解耦，从而获得解耦后的微电网联盟的功率交互函数、共享储能与微电网联盟的充放电功率交互函数和内外层功率交互的聚合优化函数。通过所述微电网调度优化的约束条件对所述微电网联盟的功率交互函数中的第一优化变量进行优化，同时通过所述共享储能调度优化的约束条件对所述共享储能与微电网联盟的充放电功率交互函数中的第二优化变量进行优化，同时通过所述一致性约束对所述内外层功率交互的聚合优化函数中的第三优化变量进行优化，获得最终的优化结果。根据获得的最终的优化结果控制所述双层合作博弈模型中的各个主体进行调度，以实现多微电网主体下的功率交互及储能共享。

28、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，其特征在于，所述根据微电网调度优化目标函数和共享储能调度优化目标函数，建立综合目标函数，包括：

3.根据权利要求2所述的基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，其特征在于，确定微电网调度优化的约束条件，包括：

4.根据权利要求3所述的基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，其特征在于，所述将约束条件中的交互变量进行一致性约束，包括：

5.根据权利要求4所述的基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，其特征在于，所述通过admm算法对所述综合目标函数的admm增广拉格朗日函数进行解耦，构建对应的微电网联盟的功率交互函数、共享储能与微电网联盟的充放电功率交互函数和内外层功率交互的聚合优化函数，包括：

6.根据权利要求5所述的基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，其特征在于，所述通过所述微电网调度优化的约束条件对所述微电网联盟的功率交互函数中的第一优化变量进行优化，以及，通过所述共享储能调度优化的约束条件对所述共享储能与微电网联盟的充放电功率交互函数中的第二优化变量进行优化，以及，通过所述一致性约束对所述内外层功率交互的聚合优化函数中的第三优化变量进行优化，获得最终的优化结果，包括：

7.根据权利要求1所述的基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度系统，其特征在于，所述系统包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

技术总结
本发明提供一种基于微网联盟与共享储能的双层博弈调度方法、系统及设备，包括：建立双层合作博弈模型；根据微电网调度优化目标函数和共享储能调度优化目标函数，建立综合目标函数；确定微电网调度优化和共享储能调度优化的约束条件；将约束条件中的交互变量进行一致性约束；根据一致性约束和综合目标函数，构建ADMM增广拉格朗日函数；通过ADMM算法对ADMM增广拉格朗日函数进行解耦，构建对应的交互函数和聚合优化函数；通过约束条件对各个交互函数和聚合优化函数中的优化变量进行优化，获得优化结果；根据优化结果对双层合作博弈模型进行调度。旨在实现多微电网主体下的功率交互及储能共享。

技术研发人员：夏绪卫,马瑞,朱东歌,刘佳,沙江波,康文妮,张爽,闫振华,张庆平,王峰,李晓龙,高博,李永亮,罗海荣,蔡建辉,杨雪红,李学锋,王富对,朱小超,王辉
受保护的技术使用者：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15