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分布式能源动态聚合于虚拟电厂的演化博弈决策方法和机理分析

作者:谢敏 黄莹 李弋升 刘明波 来源:电网技术 发布时间:2024-04-09 浏览:

中国储能网讯:

       01 研究内容

  1)VPP市场运营机制。

  DERs与VPP是完全自由的双向选择商业互动模式。在每一个交易周期内,调度中心在事前向VPPs下发调度需求,VPPs整合自身需求并制定价格上报信息中心。然后,DERs依据该信息结合自身偏好及市场环境进行博弈聚合,VPPs根据聚合情况响应需求,调度盈余及缺损均可通过电力市场交易,以最大化联盟收益。在该市场机制下DERs受利益驱动聚合于VPPs,通过VPP的整合调度为供电系统提供高性价比和优质互补的可靠电能。市场运行机制见图1。

图1 市场运行机制

  2)DERs动态聚合于VPP的博弈演化实现思路。

  步骤一:基于演化博弈理论构造DERs聚合的策略集,对应DERs的所有聚合决策集合。

  步骤二:基于势博弈理论构造DERs效用函数,及VPPs优化调度势函数,根据策略集对应的DERs分布情况求解VPPs最优调度集合及各DERs收益情况,求解结果为演化博弈支付矩阵提供支付函数支撑,支付矩阵为由策略集与关联的支付函数及决策概率组成的矩阵,反映策略关联信息。

  步骤三:根据支付矩阵构造复制者动态方程,并求解系统演化均衡解,得到系统的演化均衡,均衡态对应的各DERs聚合情况及VPP势博弈调度组合即为市场动态聚合的均衡结果。其中,复制者动态方程为策略演化的内生动力,引导DERs向效用更高的聚合策略转移。

  DERs动态聚合于VPP的演化机理见图2。

图2 DERs动态聚合于VPP的演化机理

  3)基于10P2S演化博弈的DERs动态聚合结果分析。

  依据10P2S演化博弈算例及方法对照结果可得出如下结论:

  1)由于各DERs为异质性种群,其动态聚合决策的内部均衡点为纯策略的组合,这将大大降低求解RD方程雅可比矩阵特征值的计算难度。因此,本文方法具备用于求解海量分布式资源的动态聚合问题的潜力。

  2)在10P2S演化博弈的ESE状态下,各类分布式资源均能较好的发挥自身的响应能力,实现多能互补作用,本文所提模型考虑多类型DERs建模具有较好的通用性。

  3)本文所提方法基于不完全理性及不完全信息假设,获取的双边聚合结果具有市场均衡特性,为各参与者提供了适宜的生存及决策空间,有利于维持市场的长期稳定。

  02 后续研究方向或讨论话题

  本文所提DERs-VPPs动态聚合、双边决策机制及方法能够为促进DERs与电网、市场积极友好互动,在博弈环境下寻求合理的聚合方案提供技术支撑,也能够为VPP运营商入市提供市场模拟方法和策略调整依据。但本文所提模型暂未考虑市场竞价出清、网络约束等影响,后续将进一步深化研究内容,细化模型,扩大算例,以增加本文所提方法的实用性。

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关键字:虚拟电厂

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