[发明专利]一种含高比例风电的新型电力系统灵活性资源供需博弈优化调度方法

说明书

本发明公开了一种含高比例风电的新型电力系统灵活性资源供需博弈优化调度方法，包括建立基于主从博弈的灵活性调节资源供需双层博弈架构；依据风电波动性量化指标，建立风电运营商灵活性调节资源需求量化模型；建立上层风电运营商对下层储能运营商、火电运营商、需求响应聚合商的激励价格优化决策模型；建立下层储能运营商、火电运营商、需求响应聚合商灵活性调节资源供给决策模型；将建立的激励价格优化决策模型和建立的灵活性调节资源供给决策模型相结合，共同构成含高比例风电的新型电力系统灵活性调节资源供需博弈优化模型，并进行求解。本发明可以有效提高源‑荷‑储多方灵活性调节资源参与调节的积极性，并促进高比例风电的上网消纳。

技术领域

本发明涉及一种电力系统灵活性资源供需博弈优化调度方法，特别是涉及含高比例风电的新型电力系统灵活性资源供需博弈优化调度方法，属于电力系统运行调控技术领域。

背景技术

随着以风电为主的新能源渗透率不断提高，其波动性与反调峰特性不断增强，系统的电力电量平衡面临着巨大挑战，提高电力系统运行灵活性成为国内外学者研究的重点。电力系统运行灵活性一方面取决于“源-荷-储”各类资源的技术特性，另一方面各类技术手段所对应的系统灵活性潜力需要依靠合理的激励手段激活。

目前，对灵活性调节补偿机制的研究中，主要采用向下调峰的电价补偿，且一般考虑的调峰主体为电网，而非风电集团，不能有效调动多元灵活性调节资源的调节潜能，灵活性调节资源的价值没有得的到充分体现。缺乏对于高比例风电如何参与到灵活性调节服务交易，并与灵活性调节资源协调优化的研究。

发明内容

本发明提供了一种含高比例风电的新型电力系统灵活性资源供需博弈优化调度方法，通过引入基于风电波动性考核的电力电量平衡管理机制，考虑风电及各灵活性调节资源主体的个体趋利属性，运用主从博弈的思想，建立灵活性服务供需多主体博弈优化调度模型，实现灵活性调节资源的供需优化和灵活性价值的合理补偿。

本发明的技术方案是：一种含高比例风电的新型电力系统灵活性资源供需博弈优化调度方法，包括：步骤S1、建立基于主从博弈的灵活性调节资源供需双层博弈架构，包括上层风电运营商和下层储能运营商、火电运营商、需求响应聚合商；步骤S2、提出风电波动性量化指标；依据风电波动性量化指标，建立风电运营商灵活性调节资源需求量化模型；步骤S3、根据风电运营商的灵活性调节资源需求量，以利益最大化为目标建立上层风电运营商对下层储能运营商、火电运营商、需求响应聚合商的激励价格优化决策模型；步骤S4、以利益最大化为目标，建立下层储能运营商、火电运营商、需求响应聚合商灵活性调节资源供给决策模型；步骤S5、将步骤S3所建立的激励价格优化决策模型和步骤S4所建立的灵活性调节资源供给决策模型相结合，共同构成含高比例风电的新型电力系统灵活性调节资源供需博弈优化模型，并对灵活性调节资源供需博弈优化模型进行求解。

所述基于主从博弈的灵活性调节资源供需双层博弈架构是以上层风电运营商作为主从博弈的领导者，以下层火电运营商、储能运营商、需求响应聚合商作为主从博弈的跟随者；其中，上层领导者根据自身的灵活性调节资源需求量，制定最优的激励价格，并将激励价格信息及灵活性调节资源需求量信息传递给跟随者；下层跟随者根据上层传递的信息，分别进行最优灵活性调节资源供给量决策，并将最优灵活性调节资源供给量信息反馈回上层；上层领导者与下层跟随者之间通过不断的博弈迭代，最终实现灵活性调节资源的供需平衡。

所述步骤S2，包括：

S2.1、给定风电、负荷功率序列和定义风电、负荷功率的变化率序列和的欧式距离作为风电波动性大小的量化指标，则风电波动性量化指标计算模型为：