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第４４卷第４期东北电力大学学报Ｖｏｌ.４４ꎬＮｏ.４

２０２４年８月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｕｇ.２０２４

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ＤＯＩ:１０.１９７１８/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５２９９２.２０２４０４００４６１１

计及综合需求响应的综合能源系统主从博弈优化调度策略

严干贵ꎬ陈佰会ꎬ王佳琪ꎬ严涵ꎬ刘威扬ꎬ闫忠文

(现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)ꎬ吉林吉林１３００１２)

摘要:在面对不断增多的利益相关方和区域综合能源系统的物理耦合的背景下ꎬ提出了一种创新的调

度策略ꎬ该策略考虑到多方的需求响应ꎬ并采用了多主体博弈的方式进行优化ꎮ首先ꎬ深入研究了各微网中不

同负荷的实际特性和用户的响应行为ꎬ并建立了相应的多负荷综合需求响应模型ꎻ然后ꎬ将系统运营商作为上

层领导者ꎬ微网负荷聚合商、集中式储能电站和风电场作为下层跟随者ꎬ构建了一个多主体主从博弈模型ꎮ在

上层模型中ꎬ其目标是使系统运营商的售能收益最大化ꎬ通过优化来确定各微网的售能单价和补偿价格ꎻ而在

下层模型中ꎬ致力于最小化各方的综合成本ꎬ通过优化来确定风电场的供能情况、各微网内多设备之间的能源

出力情况以及储能电站的充放能策略ꎮ为了解决这个复杂的问题ꎬ最终采用了粒子群算法来求解上层主体模

型ꎬ并使用Ｃｐｌｅｘ求解器来求解下层从体模型ꎬ这两层模型相互影响ꎬ最终得到了博弈后的均衡策略ꎮ

关键词:主从博弈ꎻ优化运行ꎻ综合需求响应ꎻ综合能源系统

中图分类号:ＴＭ７３文献标识码:Ａ

间的利益关系并未多加考虑ꎮ文献[９]对于电、热、

０引言

冷多类型负荷构成的多主体综合能源系统ꎬ计及微网

随着环境污染的加剧ꎬ传统能源短缺已不能满足与各种能源之间的电能交互ꎬ构建协调合作的优化调

人们对于生活需要等问题ꎬ针对可再生能源的高效消度模型ꎮ文献[１０]将系统运营商和各微网作为利益

[１]

纳已成为人们关注的热点问题ꎮ微网成为一种消主体ꎬ建立以运营成本最小的纳什合作博弈模型ꎬ文

纳分布式可再生能源的重要形式ꎬ对电力系统稳定可献[１１ꎬ１２]均基于阶梯碳交易机制ꎬ提出一种包含多

靠的运行起着至关重要的作用ꎮ随着局部区域内的个微网的低碳运行模型ꎬ并将博弈问题考虑为两个子

微网增多ꎬ各微网间的电能交互可以促进分布式能源问题:最小化用户用能成本和最大化系统运营商收

[２]

的高效消纳ꎮ益ꎬ以便进行纳什求解ꎮ但综合能源系统未曾将储能

近年来ꎬ可再生能源高渗透率接入电网面临着明电站和风电场也作为利益主体ꎬ上述文献一方面忽略

[３]

显的弃风弃光现象ꎬ针对这些问题ꎬ规模化储能具了用户侧的自主响应能力ꎬ另一方面只将配网和微网

[４]

有相当大潜力去缓解和解决上述问题ꎮ当前储能两者视为利益主体ꎬ并未考虑其他主体ꎮ

电站的研究大多是关于服务模型以及将其视为独立在综合能源系统中引入综合需求响应的研究也颇

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[５７]

个体单独研究ꎬ未曾考虑多主体间的利益关系ꎮ有成果ꎬ文献[１３]提出引入综合需求响应ꎬ构建考虑多

因此本文将探讨储能电站和风电场在综合能源系统