1.一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法,其特征在于,包括:步骤1、获取光储系统的光伏出力和储能容量、电力系统的负荷情况、实时电价和代理商所辖范围内所有光储系统设备容量总和;步骤2、构建光储系统调度策略的第一非合作博弈模型及约束集,并基于粒子群算法对第一非合作博弈模型进行求解,得到光储系统的调度策略,其中,所述构建光储系统调度策略的第一非合作博弈模型及约束集,包括:假设多个光储系统为一个光储系统种群,则光储系统将会在调度时间内产生多个购售电量策略集: , ,式中, 为购售电量策略集, 为第1个策略, 为第2个策略, 为第n个策略, 为第1个时段内第n个策略中购售电量, 为第2个时段内第n个策略中购售电量, 为第h个时段内第n个策略中购售电量, ,光储系统充电, ,光储系统放电;光储系统的支付函数为: ,式中, 为第 个时段内第n个策略中购售电量, 为第i时段内光储系统充放电价格, 为第i时段内第n个策略中光储系统充放电过程中的成本费用,h为时段;光伏发电机组出力约束如下: ,式中, 为光伏发电机组最小出力, 为光伏发电机组在 时刻的出力, 为光伏发电机组最大出力;光伏发电机组均配置有一定容量的储能装置,储能装置的约束如下: ,式中, 为蓄电池SOC最小值, 为蓄电池t时刻的SOC值, 为蓄电池SOC最大值, 为蓄电池的充电功率最小值, 为蓄电池的充电功率最大值, 为蓄电池在t时刻的充电功率, 为蓄电池的放电功率最小值, 为蓄电池的放电功率最大值, 为蓄电池在t时刻的放电功率;步骤3、建立多个代理商参与的市场购售电竞价的第二非合作博弈模型,其中,建立第二非合作博弈模型包括:各代理商的最终中标电量由所有参与投标的代理商投标电量与投标电价共同决定,即代理商利益受其他参与者决策行为的影响,各代理商间存在竞争关系,能源运营商最终的分配各代理商的最终中标电量,管辖的所有光储系统在i时段可用总购售电量: ,式中, 为第h个时段内第n个策略中购售电量, 为可购售电时段数量, 为代理商 管辖的所有光储系统在h时段可用总购售电量;能源运营商对控制区域的代理商的电能报价的策略集为: ,式中, , , , 分别为第j个能源运营商对控制区域的代理商在第1时段的电能报价策略、第j个能源运营商对控制区域的代理商在第2时段的电能报价策略、第j个能源运营商对控制区域的代理商在第3时段的电能报价策略、第j个能源运营商对控制区域的代理商在第n时段的电能报价策略;收益函数为每个代理商在各自策略下的购售电差价: ,式中, 为n时段第j个代理商和能源运营商签约的合约响应电量, 为代理商调度惩罚系数, 为代理商 j 的在能源运营商报价策略 的收益函数, 为第j个能源运营商对控制区域的代理商在第n时段的电能报价策略, 为代理商 j 管辖的所有光储系统在h时段可用总购售电量;在非合作博弈过程中,所有的代理商将根据收益函数不断更改电价,直到非合作博弈达到平衡,此时电价不再改变,代理商提供给光储系统的充放电价为: ,式中, 为代理商j提供给管辖的所有光储系统在n时段的充放电价;步骤4、构建能源运营商的分配响应电量模型,确定能源运营商对各个代理商的分配响应电量;步骤5、求解由第一非合作博弈模型和第二非合作博弈模型组成的调度-竞价双层博弈模型,确定光储系统、代理商、能源运营商的最优策略,其中,所述最优策略包括光储系统的最优调度子策略、代理商的最优竞价子策略以及能源运营商的最优分配响应电量子策略;确定光储系统、代理商、能源运营商的最优策略具体包括:能源运营商对控制区域的代理商的电能报价的策略集 ,随机选择某一报价;能源运营商和各个代理商根据某一报价计算当前时刻的利益,同时分别输出使能源运营商的利益和各个代理商的利益增加的目标报价,每次目标报价的变化量为x;利用粒子群算法根据分配响应电量模型计算能源运营商对各个代理商分配的响应电量,并根据多个光储系统构成的第一非合作博弈确定各个光储系统充放电策略,其中所述粒子群算法的速度更新公式为: ,式中: 为t时刻的速度, 为t+1时刻的速度, 为惯性因子; 、 均为加速常数, 、 均为[0,1]区间上的随机数, 为光储系统i的极值, 为所有光储系统的极值, 为修正项;计算修正项 的表达式为: ,式中, 为粒子i在t时刻的位置;若能源运营商的效益、代理商的效益、光储系统的效益均增高,则再次增加目标报价,否则输出上一轮次报价;步骤6、对光储系统的最优调度子策略进行实时调整,得到光储系统的目标调度策略,其中,对光储系统的最优调度子策略进行实时调整具体包括:当能源运营商的发电量大于需求,即 时,以光储系统的储能SOC变化量之和最小为优化目标构建优化函数,基于所述优化函数得到实时调整后光储系统的储能SOC,其中,所述优化函数为: ,式中, 为能源运营商所发电量, 为光储系统的储能SOC变化量之和, 为实时调整后第i个光储系统的储能SOC, 为实时调整前第i个光储系统的储能SOC,n为光储系统总数;根据实时调整后第i个光储系统的储能SOC计算第i个光储系统因考虑促进电能合理利用的充放电量变化 ,表达式为: ,式中, 为第i个光储系统因考虑促进电能合理利用的充放电量变化, 为第i个光储系统的储能容量, 为h时段内第i个光储系统的已储存电量;计算考虑促进电能合理利用后的第i个光储系统的充放电量 ,表达式为: ,式中, 为实时调整前h时段内第i个光储系统的充放电量, 为h时段内第i个光储系统的最优充放电量, 为第i个光储系统因考虑促进电能合理利用的充放电量变化;以K=1为优化目标对光储系统的最优调度子策略进行实时调整,得到光储系统的目标调度策略,其中,优化目标的表达式为: , ,式中, 为实时调整后h时段内第i个光储系统的充放电量, 为因光伏发电机变化引起的充放电量变化, 为因调峰需求变化引起的充放电量变化。
2.根据权利要求1所述的一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法,其特征在于,所述基于粒子群算法对第一非合作博弈模型进行求解,得到光储系统的调度策略,包括:参照光储系统在调度时间内产生的多个购售电量策略集 ,初始化各个光储系统的调度策略;各光储系统以各光储系统的支付函数和其他光储系统第j-1个的调度策略,进行调度策略优化,得到第j个调度策略;通过不断的优化更新调度策略,直至第j个光储系统的调度策略与第j-1个光储系统的调度策略的收益相同时,得到各个光储系统的调度策略。
3.根据权利要求1所述的一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法,其特征在于,在步骤4中,所述构建能源运营商的分配响应电量模型,确定能源运营商对各个代理商的分配响应电量,包括:初始化能源运营商对所有代理商所分配的响应容量;能源运营商以能源运营商的效用函数和更新的购售电价进行优化更新,得到第j个调度策略,直至响应电量分配策略的第j个调度策略与第j-1个的调度策略收益相同,得到能源运营商对各个代理商的分配响应电量策略,其中能源运营商在n时段从代理商处购买电量和出售电量的效用函数为: ,式中, 为n时段第j个代理商和能源运营商签约的合约响应电量, 为第j个能源运营商对控制区域的代理商在第n时段的电能报价策略, 为第j个能源运营商在n时段从代理商处购买电量和出售电量的效用函数, 为代理商j管辖的所有光储系统在n时段可用总购售电量。
4.根据权利要求1所述的一种基于多主体双层博弈的乡村光储系统优化调度方法,其特征在于,在步骤5中,所述调度-竞价双层博弈模型包括由第一非合作博弈模型和分配响应电量模型构成的调度层以及由构成第二非合作博弈模型构成的竞价层。