[发明专利]基于斯塔克尔伯格博弈的光伏储能电站容量配置优化方法

权利要求书

1.基于斯塔克尔伯格博弈的光伏储能电站容量配置优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：确定光伏储能系统的售电单价；

步骤2：建立斯塔克尔伯格博弈调度模型，其中光伏电站作为领导者，储能电站作为跟随者；

步骤3：结合确定的售电单价，建立光伏电站与储能电站的收益函数；

步骤4：光伏电站作为领导者，首先确定装机容量，以光伏电站收益最大为目标函数；储能电站作为跟随者，根据光伏电站确定的装机容量调整自身的装机容量，以实现储能电站收益最大；

步骤5：根据光伏电站与储能电站的装机容量，重新确定光伏储能系统的售电单价。

2.如权利要求1所述的基于斯塔克尔伯格博弈的光伏储能电站容量配置优化方法，其特征在于：步骤1具体如下：

首先，建立效用函数U(p，S)表示售电单价与光伏储能系统容量配置之间的关系：

式中，α为电力需求数量，γ为容量配置折算系数，β为动态补偿值，S为装机容量，S₁及S₂分别为光伏电站与储能电站的装机容量，单位为kw，p为售电单价；

然后，通过最大化效用函数来确定售电单价；当U(p，S)取最大值时，电站售电单价p(S)的表达式为：

式中，p(S)等同于p。

3.如权利要求2所述的基于斯塔克尔伯格博弈的光伏储能电站容量配置优化方法，其特征在于：步骤3中，建立了如下的收益函数：

Π_pv(S₁，S₂)＝p(S₁，S₂)·η·S₁-C_pv·S₁ (3)

Π_bat(S₁，S₂)＝p(S₁，S₂)·S₂-p_low·S₂-C_bat·S₂ (4)

式中，Π_pv(S₁，S₂)、Π_bat(S₁，S₂)分别为光伏电站与储能电站的收益函数，η为光伏消纳率，C_pv及C_bat分别为光伏电站与储能电站单位容量建设与维护综合成本，p_low为电力低谷电价。

4.如权利要求3所述的基于斯塔克尔伯格博弈的光伏储能电站容量配置优化方法，其特征在于：步骤4中，光伏电站作为领导者，其优化问题表示为：储能电站作为跟随者，其优化问题表示为：

5.如权利要求3所述的基于斯塔克尔伯格博弈的光伏储能电站容量配置优化方法，其特征在于：步骤4中，采用反向归纳的方法，光伏电站首先确定装机容量S₁，使得即：

然后确定储能电站装机容量S₂关于S₁的反应函数S₂＝f(S₁)，得到：

将反应函数回代入光伏电站的收益函数Π_pv(S₁，S₂)，得到：

其收益最大化条件为即：

进而求得实际的光伏电站最优装机容量为：

将实际的光伏电站最优装机容量回代入S₂＝f(S₁)中，求得实际的储能电站最优装机容量为：

6.如权利要求5所述的基于斯塔克尔伯格博弈的光伏储能电站容量配置优化方法，其特征在于：步骤5中，将实际的光伏电站最优装机容量和实际的储能电站最优装机容量代入售电单价p(S)的表达式中，求得：