博弈视角下电-气互联综合能源系统多目标协同优化

作     者：殷晨旭 孙永辉 谢东亮 张兆卿 周伟 孟雲帆 YIN Chenxu;SUN Yonghui;XIE Dongliang;ZHANG Zhaoqing;ZHOU Wei;MENG Yunfan

作者机构：河海大学能源与电气学院江苏省南京市210098 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)江苏省南京市211106 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2024年第48卷第11期

页      面：173-183页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62073121) 南瑞集团有限公司项目“信息-物理-社会元素的交互及协调技术”(GF-GFWD-210338)的资助 

主　　题：综合能源系统 协同优化 非合作博弈 非线性耗量 凸松弛 

摘      要：考虑到现有综合能源系统多目标优化存在主观性,文中提出一种基于非合作博弈理论的单主体多目标协同优化方法。首先,建立耦合配电网络、配气网络和能源站的电-气互联综合能源系统模型。为使优化调度结果更贴近现实,在配气网模型中采用可变压缩比的压缩机模型,并考虑其非线性耗量特性。其次,基于非合作博弈理论,将能源站单一利益主体的经济性目标和环保性目标视为完全平等且理性的虚拟博弈者,其策略空间由系统内各设备约束组成。再次,为确保博弈模型存在纳什均衡解,在新增辅助变量和约束作用下将收益函数(目标函数)转为拟凸的可微函数。采用凸松弛方法处理模型中非凸非线性约束,并提出非线性迭代策略加速松弛收紧。为便于求解出纳什均衡,使用Nikaido-Isoda函数重构收益函数,将原模型转变为全局最优问题。最后,通过算例验证了所提方法的有效性。