本发明涉及多微网多目标交互控制,尤其涉及一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法与系统。
背景技术:
1、多微网基于其互连性,能以合作联盟形态进行电力交易,实现微网内部电力供需平衡,同时也能降低微网交易成本。联盟内微网间的电力交易受不确定性扰动影响导致交易中断或失败等情况的发生,针对这一问题,有研究者提出微网以区间形式进行电力交易以应对交易过程中的不确定性扰动,并取得了很好的效果。因此,多微网以合作联盟形式进行区间电力交易成为解决多微网如何在不确定性扰动下进行合作交易问题的有效方法。在此类方法中,微网之间以区间形式进行电力交易并创造合作区间效用,多微网联盟的联盟效用亦以区间值形式呈现。根据联盟内微网交易顺序的不同,存在多种联盟效用结果与微网个体效用分配结果,通常采用区间数比较方法选择最大联盟效用值作为多微网联盟最终联盟效用,并在联盟微网成员之间对此联盟效用进行分配。在现实情况下,任何理性的微网及其协作联盟都不断追求更高的效用(即效用上限),并同时努力降低引发低效用(即效用下限)的风险;同时,各微网可能将不同联盟效用下所分配的个体效用视为其最佳选择,因此在确定多微网联盟最终联盟效用时需综合考虑联盟内各微网的效用偏好。而基于区间数比较的多微网联盟最终联盟效用确定方法,仅考虑联盟效用的大小关系,而无法考虑联盟效用以及个体微网效用的偏好关系,因此也可能导致多微网联盟稳定性差以及联盟内微网交易积极性低。而基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制与系统,能够充分考虑联盟以及个体微网的效用偏好关系,对提升多微网联盟稳定性以及联盟内微网交易积极性具有重要意义。
2、因此,提出一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法与系统,来解决现有技术未考虑到联盟及个体微网对效用的偏好关系导致的多微网联盟稳定性差、联盟内微网交易积极性低的问题,是本领域技术人员亟须解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法与系统,可以达到提升多微网联盟稳定性和联盟内微网交易积极性的效果。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,包括以下步骤:
4、数据获取步骤:获取微网数据和配电网数据;
5、结构构建步骤:根据微网数据和配电网数据构建有效多微网联盟结构;
6、模型构建步骤:根据多微网联盟结构和配电网数据构建微网区间电力交易模型;
7、匹配计算步骤:对微网区间电力交易模型采用多对一最高区间价格密封式拍卖理论计算联盟效用,获得售电微网次序和联盟效用;
8、效用分配步骤:利用区间shpley值结合售电微网次序和联盟效用对微网个体进行效用分配,获得微网个体效用;
9、效用优化步骤:基于帕累托支配对联盟效用和微网个体效用进行优化,获得一个最优联盟效用,基于最优联盟效用确定最终联盟效用和最终个体效用;
10、电力交易步骤:基于最终联盟效用和最终个体效用确定联盟交易顺序,进行电力交易。
11、上述的方法,可选的,微网数据和配电网数据包括:微网电力交易需求、售电微网价格和配电网售价。
12、上述的方法,可选的,结构构建步骤中,有效多微网联盟结构包括多个微网和配电网,多个微网中至少包括一个购电微网和一个售电微网。
13、上述的方法,可选的,微网电力交易需求记为[p]=[plow,pup],其中plow,pup分别为交易需求的下界和上界,当plow>0且pup>0,令微网为售电微网;当plow<0且pup<0,令微网为购电微网。
14、上述的方法,可选的,模型构建步骤中,微网区间电力交易模型包括微网与配电网的区间电力交易模型和微网间的区间电力交易模型。
15、上述的方法,可选的,匹配计算步骤中,多对一最高区间价格密封式拍卖理论的计算方法包括:
16、s1、将有效多微网联盟c分为售电微网集合s和购电微网集合b;
17、s2、对售电微网集合s中的微网进行排序,将不同售电微网次序构成集合λ;
18、s3、定购电微网集合b和售电微网j的一个次序ζ(ζ∈λ),令ζ中的第一个微网为j;
19、s4、购电微网集合b中所有购电微网w均向售电微网j出价,令出价最高的购电微网为i,计算售电微网j的售电报价;
20、s5、根据购、售电微网双方价格匹配交易,计算微网交易的效用值;
21、s6、重复步骤s4-s5,当微网间无法继续交易时停止;
22、s7、重复步骤s3-s6,获得每个售电微网次序下的联盟效用集合sλ。
23、上述的方法,可选的,s5中匹配交易包括:当购电微网报价[hi]≥售电报价[lj]时,微网i将以最高出价与微网j交易,同时更新交易后微网i和微网j的电力交易需求,当微网i或微网j满足电力交易需求时,在b中删除微网i或删除s中的微网j;
24、当购电微网报价[hi]<售电报价[lj]时,微网j与配电网进行电力交易,并将微网j从s中删除。
25、上述的方法,可选的,还包括效用优化步骤中,获得多个最优联盟效用时,利用基于群体支配的微网个体效用优化方法确定最优个体效用。
26、上述的方法,可选的,基于群体支配的微网个体效用优化方法包括:
27、s1、基于不同最优联盟效用下各微网个体效用构成不同的集合;
28、s2、比较不同集合确定不同集合的整体适应度;
29、s3、令整体适应度最高的集合为最优集。
30、一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制系统,执行上述任一项所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,包括依次连接的数据获取模块、结构构建模块、模型构建模块、匹配计算模块、效用分配模块、效用优化模块和电力交易模块;
31、数据获取模块,用于获取微网数据和配电网数据;
32、结构构建模块,用于根据微网数据和配电网数据构建有效多微网联盟结构;
33、模型构建模块,用于根据多微网联盟结构和配电网数据构建微网区间电力交易模型;
34、匹配计算模块,用于对微网区间电力交易模型采用多对一最高区间价格密封式拍卖理论计算联盟效用,获得售电微网次序和联盟效用;
35、效用分配模块,用于利用区间shpley值结合售电微网次序和联盟效用对微网个体进行效用分配,获得微网个体效用;
36、效用优化模块,用于基于帕累托支配对联盟效用和微网个体效用进行优化,获得一个最优联盟效用,基于最优联盟效用确定最终联盟效用和最终个体效用;
37、电力交易模块,用于基于最终联盟效用和最终个体效用确定联盟交易顺序,进行电力交易。
38、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明提供了一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法与系统,具有以下有益效果:1)本发明通过联盟效用计算与分配方法,解决了多微网在不确定性扰动下进行电力交易所面临的电力交易数额、交易价格、交易对象难以确定问题,以及微网对联盟效用的不确定性贡献导致联盟效用难以公平分配问题;2)本发明通过联盟效用及微网个体效用优化方法,充分考虑了联盟及个体微网的效用偏好,能够有效提升多微网多目标交互的稳定性以及微网交易积极性。
1.一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,其特征在于,
8.根据权利要求1所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,其特征在于,
9.根据权利要求8所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,其特征在于,
10.一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制系统,其特征在于,执行权利要求1-9任一项所述的一种基于联盟与群体两阶段支配的多微网多目标交互控制方法,包括依次连接的数据获取模块、结构构建模块、模型构建模块、匹配计算模块、效用分配模块、效用优化模块和电力交易模块;