[发明专利]一种考虑多方利益均衡的配电网协调运行策略制定方法

权利要求书

1.一种考虑多方利益均衡的配电网协调运行策略制定方法，其特征在于，

在多利益主体协调优化模式下的主动配电网优化调度模型为：

式(1)中，x_i表示运行调度模型中的优化变量；x_i,min、x_i,max分别表示优化变量取值的最小值与最大值；G表示运行调度模型中须满足的等式约束；H表示运行调度模型中须满足的不等式约束；m表示配电网中利益主体的个数；s表示利益主体n中的优化目标个数，根据不同利益主体的实际情况，可以考虑选择多个优化目标；

其中，DG运营商模型

从经济性出发,以DG运营商的利益S_DG最大为目标，以分布式电源的出力约束为约束条件，建立模型如下：

式(2)中，C_S表示DG运营商售电收益，其数学表达式其中C_sell表示DG运营商售电向配电网售电的电价；P_DG,t表示分布式电源在第t时段的出力；分别表示分布式电源在第t时段的最小、最大出力；C_B表示新能源发电的政府补贴；C_y表示分布式电源的运行维护成本；C_f表示分布式电源的发电成本；

其中，配电公司模型

作为电网的运营管理者，配电公司以电网安全运行为约束,以经济运行为目标；

max S_DN＝C_GD-(C_WS+C_S+C_DR)           (3)

式(3)中，S_DN为配电公司的收益；C_GD为用户购电成本；C_WS为网络损耗成本；C_S为配电网向DG运营商购电的费用；C_DR为实施需求响应，其中网络损耗成本可以表示为：

式(4)中，C_load,t表示配电公司在第t时段向用户售电的实时电价；P_loss,t表示配电网在第t时段的网损；

需求响应费用表示为：

式(5)中，C_DRM为需求响应项目的单位管理费用；C_B为可中断负荷的单位补偿费用，即激励信息；P_IL,t、P_TL,t分别为第t时段可中断负荷的中断功率和可转移负荷的转移功率；

约束条件有节点电压约束、潮流约束；

U_imin＜U_i,t＜U_imax             (6)

式(6)和式(7)中P_Gi,t、Q_Gi,t、L_i,t和D_i,t分别为节点i在时段t的有功出力、无功出力、有功负荷和无功负荷；G_ij和B_ij分别为节点导纳矩阵的实部和虚部；θ_ij为节点i和j之间的电压相角差；U_i,t为节点i在时段t的电压幅值；

其中，电采暖用户模型

max S_L＝C_DR-C_load          (8)

式(8)中，C_load为用户的用电成本；

约束条件为可转移负荷约束和可中断负荷约束：

式(9)、(10)中，分别表示第t时段负荷可转移功率上下限值；分别表示第t时段负荷可中断功率上下限值；

所述方法应用了均衡博弈函数f，最大化所有博弈者收益之和，公平对待每个博弈者的收益：

式(11)中，i表示博弈参与者，a表示博弈参与者的动作策略；π(·)表示博弈策略；Q_i(s,a)表示博弈参与者i在状态s下执行动作a后采取后续策略的折扣奖赏之和的期望；

对于均衡策略π^t，定义t+1时刻博弈者i的状态值函数V_i^t+1(s)：

所述方法应用Q学习算法的改进算法进行求解，Q学习算法中Q值函数的单步迭代误差为：

δ_k＝(1-γ)R(s_k,a_k)+γV_k(s)-Q_k(s_k,a_k)          (13)

式(13)中，δ_k为Q值函数的单步迭代误差；γ为奖励折扣因子；R(s_k,a_k)为立即奖励函数值；s_k为第k次迭代时博弈者的状态；a_k为在第k次迭代时博弈者选择的动作策略；

博弈者在状态s和动作a下的Q值函数为：

Q_k+1(s_k,a_k)＝Q_k(s_k,a_k)+αδ_k(s_k,a_k)          (14)

式(14)中，Q_k(s_k,a_k)为最优动作值函数的第k次迭代值，代表博弈者的累积奖励的期望值；a为学习因子，值较大时能够加快更新速度,然而不利于算法稳定；

考虑多方利益均衡的配电网协调运行策略求解流程如下：

步骤1：初始化DG运营商、配电网及用户的Q值和V值，初始化均衡选择函数f，设定算法各参数；

步骤2：各博弈者执行动作a，DG运营商动作策略为可控分布式电源出力；配电网动作策略为分时售电电价、激励信息以及与DG运营商所辖微网联络线交换功率；用户动作策略为可转移功率与可中断功率；

步骤3：进行潮流计算，基于潮流计算结果得到状态变量值节点电压幅值和相角，并计算立即奖励函数值并反馈给各博弈者；

步骤4：由式(12)计算状态值函数；

步骤5：由式(13)、(14)对Q值函数进行迭代更新,并且由式(11)均衡选择函数来选择相关均衡策略；

步骤6：判断是否满足迭代结束条件,若满足,输出主动配电网多利益主体协调优化调度方案；若不满足，转至步骤2，继续循环。