[发明专利]一种基于博弈论的新能源混合电力系统容量配置方法

说明书

本发明提出了一种基于博弈论的新能源混合电力系统容量配置方法，其步骤为：首先，构建风力发电机、光伏发电机、电动汽车的出力模型以及风力发电机、光伏发电机的投资商收益模型、电动汽车聚合商收益模型；其次，根据风力发电机、光伏发电机的投资商收益模型和电动汽车聚合商收益模型构建基于博弈论的容量配置规划模型；最后，采用迭代搜索法对容量配置规划模型进行优化，输出容量配置规划模型中的风力发电机、光伏发电机和电动汽车的最优容量配置。本发明采用多种新能源发电在时间及地域上具有天然互补性，相比于单一能源发电，会降低其整体波动性，使电力输出更加平滑稳定，有效地增加资源的充分利用，降低发电设备的投资成本。

技术领域

本发明涉及电力系统新能源规划技术领域，特别是指一种基于博弈论的新能源混合电力系统容量配置方法。

背景技术

目前，世界各国面临着资源枯竭及环境问题的双重压力，使用清洁可再生能源代替化石能源变得异常重要。风能及太阳能凭借其清洁、可再生等优点受到了广大学者及各国政府的广泛关注，且风、光在时间及地域上具有天然互补性，近年来发展迅速。然而风、光作为发电单元其固有的随机不确定性，会给电网运行带来负面影响。因此需要引入辅助设备平滑其出力，确保其供电稳定性，虽然通过投资大容量的储能设备可解决此问题，但会增加系统的投资费用。

另一方面，近年来电动汽车作为一种新兴能量密集型交通工具，逐渐进入大众的生活，其以车网互动模式接入风、光混合发电系统后，在平滑区域能量波动的同时，也极大提高了风、光等可再生能源的接纳能力及利用效率。电动汽车作为辅助设备相较于储能电池，作为投资商角度，电动汽车投资费用归车主，可降低设备投资费用。对于车主角度，车辆停放时参与调度会得到一定的经济补贴，增加经济收入，因此电动汽车作为风、光发电的辅助设备具有较大的优势。因此以风、光、车作为主要能量单元的多能互补混合发电系统容量规划的研究异常重要。

国内外对混合发电系统容量规划研究大都着重于电网或设备投资商等单一主体，对多方利益的研究较少。然而混合发电系统设备投资商属于不同利益方，随“增量配网”政策的提出，对其容量配置与管理需考虑多方利益，博弈论是求解多方利益冲突与关联的有效工具。在容量规划阶段，对资源数据准确预测是非常重要的一步，考虑数据分布特性进行典型日选取可显著增加模型的求解速度与精度。

发明内容

针对上述背景技术中存在的不足，本发明提出了一种基于博弈论的新能源混合电力系统容量配置方法，解决了现有技术中将风、光作为发电单元其固有的随机不确定性，给电网运行带来负面影响的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于博弈论的新能源混合电力系统容量配置方法，其步骤如下：

S1、构建典型日选取模型，将采集的风速、光照强度、电力负荷的年历史数据输入典型日模型中，得到典型日；

S2、针对典型日，根据电动汽车接入电网、离开电网的时刻，对电动汽车进行集群化处理，得到典型日每个集群内电动汽车的数量；

S3、根据典型日不同时刻的风速的大小构建风力发电机的出力模型，并由风力发电机的出力模型得到风力发电机的出力；

S4、根据典型日不同时刻的光照强度的强弱构建光伏发电机的出力模型，并由光伏发电机的出力模型得到光伏发电机的出力；

S5、根据风力发电机的出力和光伏发电机的出力计算混合电力系统的负荷缺额，由负荷缺额构建电动汽车的出力模型；

S6、根据风力发电机的出力和光伏发电机的出力分别构建风力发电机、光伏发电机的投资商收益模型；

S7、根据电动汽车的出力模型构建电动汽车聚合商收益模型；

S8、根据风力发电机、光伏发电机的投资商收益模型和电动汽车聚合商收益模型构建基于博弈论的容量配置规划模型；