(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111491915.3 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 国网河南省电力公司经济技 术研究 院 地址 450000 河南省郑州市二七区嵩 山南 路87号院办公区C楼1-10层 申请人 国家电网有限公司 　 中国电力科 学研究院有限公司 　 北京能瑞科技有限公司 (72)发明人 华远鹏　王圆圆　王世谦　白宏坤　 贾一博　韩丁　卜飞飞　王涵　 杨萌　李鹏　尹硕　李文峰　 李虎军　刘军会　赵文杰　杨钦臣　 邓振立　张艺涵　李慧璇　郑永乐　 谢安邦　祖文静　(74)专利代理 机构 郑州图钉专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 41164 代理人 石路 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/46(2006.01) (54)发明名称 一种含电动汽车虚拟电厂的区间主从博弈 优化调度方法 (57)摘要 本发明涉及一种含电动汽车虚拟电厂的区 间主从博弈优化调度方法， 用于实现虚拟电厂运 营商与电动汽 车车主间的共 赢， 其包括虚拟电厂 运行商的上层优化模型、 电动汽 车车主的下层模 型以及结合CPLEX的粒子群模型求解方法； 上层 模型以虚拟电厂运行成本最小为优化目标， 考虑 功率平衡与储能系统约束， 并根据所求得上层目 标更新相应电价信息； 下层优化模 型基于电价信 息， 以电动汽车车主用电费用最小为优化目标， 求解聚合电动汽 车功率， 并将其发送给上层优化 模型； 基于结合CPLEX的粒子群求解方法求解所 建立区间博弈模 型以求得博弈均衡解； 所求调度 方案可兼顾虚拟电厂运营商与电动汽车车主的 双边利益并有效提高系统的鲁棒 性。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 114386663 A 2022.04.22 CN 114386663 A 1.一种含电动汽车虚拟电厂的区间主从博弈优化调度方法， 其特征在于： 所述优化调 度方法包括虚拟电厂层、 电动汽 车用户层以及结合CPLEX的粒子群求解方法， 所述虚拟电厂 层为上层虚拟电厂运营商的优化模型， 利用区间数描述虚拟电厂内部， 建立以虚拟电厂运 营商成本最小的上层目标函数， 所建立上层模型考虑虚拟电厂内部光伏发电、 光伏发电出 力、 风力发电出力、 刚性负荷与电动汽 车负荷的不确定性； 所述电动汽车用户层为下层电动 汽车用户的优化模型， 建立以聚合电动汽车用电费用最小的下层目标函数， 电动汽车在聚 合时考虑出行规律的随机性， 利用蒙特卡罗抽样依次对出行时间、 返回时间、 行驶里程三个 函数进行抽样以模拟电动汽 车随机出行规律； 所述结合CPLEX的粒子群求解方法， 其算法原 理简单、 收敛速度快、 需调整参数较少的特点， 且具有记忆性和进步性， 能完整保存迭代过 程中粒子的全局与局 部最优解， 利用YALMIP工具箱 中的CPLEX求解器以实现对上下层目标 函数快速准确求 解。 2.如权利要求1所述的含电动汽车虚拟电厂的区间主从博弈优化调度方法， 其特征在 于： 所述优化调度方法还 包括以下步骤： 步骤1： 建立考虑源荷不确定性的各层主体能量管理模型， 并设置粒子数量迭代次数以 及相应的博 弈收敛误差； 步骤2： 随机初始化粒子群算法参数， 生成电价信息初始粒子； 步骤3： 下层电动汽车用户根据电价利用CPLEX求 解下层模型以求得最优用电行为； 步骤4： 上层虚拟电厂运营商依据下层用户用电行为在考虑预测不确定性的基础上， 将 聚合电动汽车区间与电价信息代入上层 优化模型， 通过合理调控储能系统以实现虚拟电厂 运行成本最低； 步骤5： 以上层虚拟电厂运营商成本最小作为粒子适应度函数目标值， 基于所设置参数 更新粒子的速度和位置； 步骤6： 判断是否达迭代次数， 比较与前一轮迭代 的最优结果值， 其差值若小于精度则 为博弈均衡解； 步骤7： 若未达 到博弈次数则重复上述 步骤2至步骤5 。 3.如权利要求1所述的含电动汽车虚拟电厂的区间主从博弈优化调度方法， 其特征在 于： 所述上层虚拟电厂运营商通过制 定相应电动汽车充放电价格以满足成本最小； 电动汽 车用户则结合虚拟电厂运营商 所制定电价改变自身用电行为以实现自身充电成本最小； 上 下层级如此反复博 弈， 以实现虚拟电厂运营商和电动汽车用户间的共赢。 4.如权利要求1所述的含电动汽车虚拟电厂的区间主从博弈优化调度方法， 其特征在 于： 所述上层虚拟电厂运行成本函数为： 式中： f为上层虚拟电厂运行 成本， CGrid+(t)、 CGrid‑(t)为与上级电网交互电价， cbuy(t)为 电动汽车充放电费用， [Pgrid(t)]、 [PEV,sum(t)]为考虑不确 定因素的与上级电网交互功率、 电动汽车聚合功率。 5.如权利要求1所述的含电动汽车虚拟电厂的区间主从博弈优化调度方法， 其特征在 于： 所述下层电动汽车用电费用成本函数为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114386663 A 2式中： f2为聚合电动汽车用户成本函数， cbuy(t)为电动汽车充放电费用； 所利用蒙特卡 罗抽样函数为 f(xt)为抽样函数， th为住宅区用户返程时间， μt为 期望值取17.6， σt标准差取3.4。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114386663 A 3