[发明专利]一种配电网多主体调峰能量优化方法及装置

说明书

本发明公开了一种配电网多主体调峰能量优化方法，包括基于强化学习理论，建立配电网运营商与负荷聚合商、分布式储能运营商、光伏运营商之间的调峰能量优化框架；构建配电网运营商模型，其优化目标包括最大化运行收益和最小化净负荷曲线标准差；基于配电网运营商发布的内部交互电价和调峰价格，构建合作联盟模型，包括负荷聚合商优化模型、分布式储能运营商模型、光伏运营商模型和合作博弈模型；综合考虑合作联盟的利益，构建调峰能量优化模型；采用Q‑learning‑ADMM联合求解算法进行求解，得到最优电量交易需求方案和各主体最优能量策略。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别是一种配电网多主体调峰能量优化方法及装置。

背景技术

以风电、光伏为代表的大规模间歇性可再生能源(Intermittent RenewableEnergy Sources,IRES)正在加速能源结构的低碳化转变。但是，大规模IRES并网发电，需要电力系统中有足够的灵活性资源实时响应IRES的变化。现有的灵活性资源主要有四个来源：可调度发电厂的灵活运行、储能设施、跨省跨区交易和需求侧资源。相比于其他三类灵活性资源，可调度发电厂的灵活运行是目前为电力系统提供灵活性最主要的方式。对于含有极高份额不灵活火电厂(尤其是燃煤电厂)的电力系统(如中国、波兰)而言，实施灵活性改造是提升电力系统灵活性最为现实可行的选择。

近年来，各区域纷纷建立调峰服务市场，以期通过调峰补偿或惩罚的方式激励火电机组进行改造。然而，目前的研究忽略了不同机组的博弈特性及其不同投资主体的博弈关系。机组单独规划在改造初期可能收益可观，但系统大规模进行灵活性改造后，电厂的长期收益存在较大不确定性，存在由市场竞争带来的投资风险。而系统统一规划方法使用统一目标函数进行投资决策，难以描述改造投资主体间的博弈现象，不能兼顾发电企业的改造投资意愿。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的调峰服务市场中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种配电网多主体调峰能量优化方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种配电网多主体调峰能量优化方法，其包括，

基于强化学习理论，建立配电网运营商与负荷聚合商、分布式储能运营商、光伏运营商之间的调峰能量优化框架；

构建配电网运营商模型，其优化目标包括最大化运行收益和最小化净负荷曲线标准差；

基于配电网运营商发布的内部交互电价和调峰价格，构建合作联盟模型，包括负荷聚合商优化模型、分布式储能运营商模型、光伏运营商模型和合作博弈模型；

综合考虑合作联盟的利益，构建调峰能量优化模型；

采用Q-learning-ADMM联合求解算法进行求解，得到最优电量交易需求方案和各主体最优能量策略。

作为本发明所述配电网多主体调峰能量优化方法的一种优选方案，其中：所述最大化运行收益包括向合作联盟主体的售电收益、向批发市场的售电收益以及参与辅助服务市场收益：

其中，T为优化调度时间集合，和分别为t时段向合作联盟主体的零售电价和内部购电电价，和分别为t时段批发市场的售电电价和购电电价；和分别为t时段配电网向合作联盟各主体的总售电电量和购电电量；为t时段配电网向辅助服务市场提供调峰服务价格，为t时段配电网向合作联盟主体提供的内部调峰服务价格，为t时段配电网向辅助服务市场提供的总调峰服务电量；