[发明专利]一种考虑电解铝工业用户参与调频市场博弈行为分析方法

权利要求书

1.一种考虑电解铝工业用户参与调频市场博弈行为分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，将博弈参与方分为EAU和常规调频电厂，并构建博弈参与方决策量集合；

步骤(2)，构建收益函数，包括EAU收益函数和常规调频电厂收益函数；

步骤(3)，构建调频市场的约束条件；所述的约束条件包括并网型EAU系统互联功率平衡约束、EAU上下调频备用容量约束、EAU上下调频里程约束、EAU自备电厂功率约束、系统调频容量和里程需求平衡约束；

步骤(4)，构建调频市场的双层多目标势博弈模型，模型第一层是先将博弈方个体利益最大化，然后EAU与常规调频电厂进行博弈达到利益同时最大化；模型第二层是使发电侧和需求侧收益分别最大；

步骤(5)，以步骤(3)构建得到的约束条件作为约束，对步骤(4)构建的模型进行求解，按照求解得到的结果进行投标；

步骤(1)中，博弈参与方决策量集合构建方法如下：

①EAU

该市场需求侧调频效益的博弈方由多个并网型EAU组成，其博弈方集合为N＝{1,2,…,i}，Ri为EAU收益函数，描述策略博弈为Ψ(N_EAU，{A_i}_i∈N，i∈N)，A^EAU＝{A₁×A₂×…×A_i}是EAU博弈各方策略集合的笛卡尔积；N_EAU表示电解铝用户参与博弈用户数量；A_i则代表除博弈方i自身以外的博弈参与方的策略集合；A^EAU则代表除博弈方i自身以外的电解铝用户参与博弈方的策略集合；构建EAU的决策量集合如下：

其中，为第i个EAU在t时段内投标调频里程数，/为第i个EAU在t时段内对应的调频里程的投标价格；/为第i个EAU在t时段内投标调频容量数，/为第i个EAU在t时段内对应的调频容量的投标价格；

②常规调频电厂：

常规调频电厂博弈方集合为M＝{1,2,…,j}，R_j为常规调频电厂j的收益函数，描述其策略博弈为Ψ(M，{A_j}_j∈M，j∈M)，A^G＝{A₁×A₂×…×A_j}是发电侧博弈各方策略集合；M表示常规调频电厂参与博弈用户数量；A_j则代表除博弈方j自身以外的博弈参与方的策略集合；A^G则代表除博弈方j自身以外的常规调频电厂参与博弈方的策略集合；构建常规调频电厂的决策量集合如下：

其中，为第j个常规调频电厂在t时段内投标调频里程数，/为第j个常规调频电厂在t时段内对应的调频里程的投标价格；/为第j个常规调频电厂在t时段内投标调频容量数，/为第j个常规调频电厂在t时段内对应的调频容量的投标价格；

步骤(2)，构建收益函数的具体方法如下：

①EAU收益函数：

单个EAU的收益函数由四部分组成：电解铝生产收益调频收益/电解铝生产成本/和提供调频服务产生的机会成本/

每部分具体表示如下：

式中，N(P_i，t)是第i个EAU在t时段内耗电功率为P_i,t的产铝合格量，ρ为电解铝价格；为第i个EAU在t时段内调频里程数；/为第i个EAU在t时段内对应的调频里程中标价格；k_i，t是第i个EAU在t时段内综合调频性能指标平均值；/为第i个EAU在t时段内调频容量；/为第i个EAU在t时段内对应的调频容量中标价格；/为自备火电机组运行成本，α_i、b_i、c_i为第i个EAU的自备电厂运行成本系数；/第i个EAU在t时段的出力；ΔN是电解铝生产损失量，定义为额定功率P_e,i下的合格产铝量N_i,t(P_e,i)与调频服务功率下实际产量N_i,t(P_i,t)之差；

②常规调频电厂收益函数：

该博弈参与方的收益函数由调频收益和机会/组成；

式中，为第j个常规调频电厂在t时段内调频里程数；/为第j个常规调频电厂在t时段内对应的调频里程中标价格；k_j,t是第j个常规调频电厂在t时段内对应的综合调频性能指标平均值；/为第j个常规调频电厂在t时段内调频容量；/为第j个常规调频电厂在t时段内对应的调频容量中标价格。