本发明涉及电力系统,特别是涉及计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法。
背景技术:
1、电力行业作为我国经济发展的支撑性行业,面临着高比例新能源主体接入和高质量电力运行的要求与挑战。面对挑战,我国持续推动电力现货市场交易建设,加快构建新型主体参与电力市场交易的市场机制。作为有效聚合多主体参与电力市场的新兴技术,虚拟电厂虽在少数地区通过统筹新能源主体参与电力辅助服务,但仍然缺乏该技术在电力市场中的明确机制;同时,虚拟电厂在聚合多主体收益分配机制相关研究中,一般以风电不确定因素、出力偏差和风险波动作为调整收益分配改进点,较少考虑交易主体历史履约情况。作为新能源主体参与电力市场交易,新能源具有出力不确定性、主体经营准入门槛低和个体逐利性强的特点,若交易过程中产生交易违约,不仅对购电售电双方造成经济损害,同时有可能对电网安全运行造成负面影响。为了降低违约率,现有技术提出电力市场主体交易次序与交易用户匹配锁定,应考虑主体历史合约完成率、主体距离和申报价格等信息,也有提出基于权威证明算法评估电力市场交易主体合同完成情况,制定信用评分标准,并根据节点信用情况和交易表现,建立交易主体信用奖惩机制,激励主体提高交易履约率。由调研可知,建立主体信誉评估机制是激励主体提高交易履约率的可行手段之一,但目前国内关于虚拟电厂收益分配机制研究较少,因此本发明提出计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,基于合作博弈理论和基于成本最大化的经济调度,分析了光伏、风电、燃煤机组的出力函数和收益函数,构建虚拟电厂聚合多主体参加电力交易的模型;其次建立了基于交易合约履行完成度的信誉值评估机制;最后利用信誉值对初始shapley值法的收益分配方案进行修正,通过修正收益分配,合理转移高低信誉值主体所承担风险,使收益分配更加公平。
2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
3、计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,应用于虚拟电厂聚合多主体参加的电力交易,包括:
4、确定合作联盟中各交易主体的电源参数及相应的信誉值,并检查所述信誉值是否满足预设的准入门槛,若满足,则基于所述电源参数确定所述交易主体的输出功率;若不满足,则将所述交易主体剔除;
5、基于所述输出功率为所述交易主体分配发电任务,并计算联盟收益;
6、基于所述信誉值改进的shapley值法和边际贡献将所述联盟收益分配给所述交易主体。
7、可选地,所述合作联盟中的交易主体包括风电、光伏和若干燃煤机组。
8、可选地,确定合作联盟中各交易主体的信誉值的方法为:
9、
10、式中:ci为交易主体i结束上一次电力交易后更新的信誉值;δp为总偏差电量;δpi为交易主体i偏差电量;为交易主体i计划输出功率;为交易主体i实际输出功率。
11、可选地,基于所述输出功率为各交易主体分配发电任务包括:
12、获取用电需求总负荷;
13、以所述用电需求总负荷与所述输出功率达到平衡为约束条件,以所述合作联盟的总收益最大化为目标,为各交易主体分配发电任务。
14、可选地,计算所述联盟收益包括:
15、gtotal=gwt+gpv+gbm-gbuy,
16、
17、式中:gtotal为联盟总收益,gwt为风电总收益,gpv为光伏总收益,gbm为燃煤机组总收益,gbuy为合作联盟向外网购电成本,rt为t时刻电价,mwt为风电发电运维系数,pwt,t为t时刻风电输出功率,mpv为光伏发电运维系数,ppv,t为t时刻光伏输出功率,pbm,t,l为第l个燃煤机组t时刻的输出功率,ft,l为第l个燃煤机组t时刻的发电成本,m为燃煤机组总数,plack,t为合作联盟t时刻产电缺额,rt为t时刻向外网购电电价。
18、可选地,基于所述信誉值改进的shapley值法和边际贡献将所述联盟收益分配给各交易主体包括:
19、基于shapley值法和边际贡献计算各交易主体的利益分配值;
20、根据所述信誉值确定交易权重,并基于所述交易权重对所述利益分配值进行修正,获取最终利益分配值。
21、可选地,根据所述信誉值确定交易权重的方法为:
22、
23、式中:fi为交易主体i的交易权重,ci为交易主体i的信誉值,n为交易主体总数。
24、可选地,基于所述交易权重对所述利益分配值进行修正,获取最终利益分配值的方法为:
25、
26、式中:δfi为交易主体i的新旧交易权重差值,为交易主体i的利益分配值,为交易主体i修正后的利益分配值,gtotal为联盟总收益。
27、本发明的有益效果为:
28、(1)本发明提高电力市场交易效率和质量:通过建立虚拟电厂,能够聚合多主体参与电力市场交易,从而提高市场的竞争性和效率,同时促进电力市场的健康发展。
29、(2)降低交易违约率:建立基于交易合约履行完成度的信誉值评估机制,有助于降低交易违约率,增强市场参与者的信用意识和履约能力,从而减少因交易违约而导致的经济损失和电网安全风险。
30、(3)提高交易主体信誉和履约率:通过修正收益分配方案,将低信誉值主体部分收益转移至高信誉值主体,可以促使低信誉值市场参与者提高交易履约率,增强市场信用体系的建设,进一步提升电力市场的运行效率和稳定性。
31、(4)实现收益分配公平性:通过修正收益分配方案,将高低信誉值主体所承担的风险合理转移,实现收益分配的公平性,促进市场参与者的合作和共赢。
1.计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,应用于虚拟电厂聚合多主体参加的电力交易,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,其特征在于,所述合作联盟中的交易主体包括风电、光伏和若干燃煤机组。
3.根据权利要求1所述的计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,其特征在于,确定合作联盟中各交易主体的信誉值的方法为:
4.根据权利要求1所述的计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,其特征在于,基于所述输出功率为各交易主体分配发电任务包括:
5.根据权利要求1所述的计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,其特征在于,计算所述联盟收益包括:
6.根据权利要求1所述的计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,其特征在于,基于所述信誉值改进的shapley值法和边际贡献将所述联盟收益分配给各交易主体包括:
7.根据权利要求6所述的计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,其特征在于,根据所述信誉值确定交易权重的方法为:
8.根据权利要求7所述的计及信誉值修正的虚拟电厂合作博弈利益分配方法,其特征在于,基于所述交易权重对所述利益分配值进行修正,获取最终利益分配值的方法为: