CN115601099A - 联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

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CN115601099A CN202211193022.5A CN202211193022A CN115601099A CN 115601099 A CN115601099 A CN 115601099A CN 202211193022 A CN202211193022 A CN 202211193022A CN 115601099 A CN115601099 A CN 115601099A
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Abstract

本发明公开了一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质，方法包括：根据源荷净输出电力判别源荷购售电类型；引入距离参数α限制合作源荷之间的距离；根据联盟形成法则划分合作源荷联盟；建立联盟内多主体源荷区间匹配控制机制，构建联盟内源荷区间匹配目标函数及匹配过程中购售电数量约束和价格约束，计算得到每个有效联盟的最终联盟效用；采用区间shapley值方法实现联盟效用在合作源荷成员之间的公平分配。能够保证多主体源荷在满足电力系统约束下实现较好的经济性，可以在多主体源荷群体中得以推广应用。

Description

联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明属于新能源消纳及电力市场交易优化技术领域，具体涉及一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质。
背景技术
电力系统中的渗透率逐渐增高。源荷可以被定义为一组相互关联的负荷和分布式能源，可能是由光伏发电、风力发电和蓄电池以及电力用户构成的发—用电系统。尽管源荷的概念被逐渐泛化，但随着源荷体量的逐年增加，其对电力市场的影响越发深远。首先，源荷所属的不同利益主体具有上网卖电获利和购电满足需求的强烈意愿，错综复杂的上网卖电和购电行为(时间分布不均，电量波动起伏大)给电力市场稳定运行带了巨大挑战；其次，国网公司制定电力市场改革行动方案使得不同源荷之间存在交易竞争，增大了电力市场管控难度。上述问题使源荷难以获得最优的效益运营。因此，从电力市场角度对多主体源荷进行统一化协调疏导是解决上述问题的关键点。
当前的研究成果大都针对独立源荷在电力系统和电力市场内交易控制方法和运行问题的探讨，缺少对多主体源荷间匹配控制的研究。尽管一些基于合作博弈的方法被应用于多主体源荷合作匹配运行，但是并没有考虑源荷匹配过程中的不确定性，即受新能源和负荷随机性扰动影响，源荷匹配过程中难以聚焦至精准的点，即使预估出匹配数量和匹配价格，在真实匹配控制过程中仍会发生偏差，造成匹配失稳、失衡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中源荷难以获得最优的效益运营的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，包括如下步骤：
基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷；
距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集D和售电源荷集S；
分别挑选购售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方
成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用；
基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配。
进一步的，所述基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型的步骤，具体包括：
如果一个源荷的预期净输出电力大于零，则将其定义为具有过剩电力的售电源荷；如果一个源荷的预期净输出电力小于零，则将其定义为具有需求电力的购电源荷。
进一步的，所述距离范围α内的源荷之间通过电力专线连接。
进一步的，所述计算每个联盟的总联盟效用的方法为：构建联盟内源荷区间匹配目标函数及匹配过程中购售电数量约束和价格约束，计算得到每个联盟的总联盟效用。
进一步的，所述联盟内源荷区间匹配目标函数如下：
Figure BDA0003870229460000021
其中，Λ和θ分别为售电源荷集S和购电源荷集D中成员所有随机排列的集和，
Figure BDA0003870229460000022
表示联盟C中S和D当前成员序列分别为ζ和
Figure BDA0003870229460000023
时的联盟效用。
进一步的，所述基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配的步骤，具体包括：
对于联盟最终效用对应的联盟C，将联盟最终效用在任何形成联盟C的源荷之间分配，每个源荷所得满足效用分配的shapley值的下界、上界。
进一步的，所述shapley值的下界、上界分别为：
Figure BDA0003870229460000024
Figure BDA0003870229460000025
式中，C＝{1，2，…，n}，表示联盟C中第k个源荷且k∈C，|C|为联盟C中源荷的数量。
Figure BDA0003870229460000026
分别为第k个源荷参与联盟C所分配的效用[xk]的上下界，c是联盟C的子集，表明C中源荷能够构成的所有子联盟，|c|为子联盟c中MG的数量，[v(c)]是子联盟c的效用且[ν(c)]＝[ν(c)-，ν(c)+]。
第二方面，一种联盟内多主体源荷区间匹配控制装置，包括：
分类模块，用于基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷；
组合模块，用于距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集D和售电源荷集S；
计算模块，用于分别挑选购售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用；
分配模块，用于基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配。
第三方面，一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如上述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法。
第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如上述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法。
与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：
1)本发明提供的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法考虑多主体源荷，能够以合作联盟形式实现源荷间的匹配控制，制定了联盟内多主体源荷区间匹配控制机制，搭建了联盟内源荷区间匹配模型，制定了基于区间shapley值法的源荷联盟效用分配方案以实现源荷效用的公平分配。本发明所涉及的方法能够保证多主体源荷在满足电力系统约束下实现较好的经济性，可以在多主体源荷群体(乡村多用户光伏扶贫电站、工业园区互联源荷群)中得以推广应用。
2)本发明提供的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法不同于单一源荷在电力市场中购售电方法，本方案允许源荷与其邻近源荷匹配，促进源荷间的相互协作，实现区域能源互补利用，可以有效减少其对上一级电网的依赖。不同于源荷间确定性匹配控制方法，所提方法考虑了新能源和负荷随机性扰动影响以及购售电源荷匹配价格的不确定性，采用区间数表征源荷的匹配数量和价格，扩大联盟交易冗余度和关联性，降低不确定因素对源荷匹配控制效果的影响。
3)本发明提供的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法能够有效降低电力传输损耗、提高售电源荷售电收益、降低购电源荷购电成本，使联盟内源荷获得更高的预期个体效用，实现多主体源荷的合作共赢。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法的流程示意图；
图2为本发明一种联盟内多主体源荷区间匹配控制装置的结构框图；
图3为本发明一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1
本发明实施例提供了一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，通过考虑相邻源荷能够组成联盟相互合作，实现区域能源互补利用，首先，根据源荷净输出电力判别源荷购售电类型；制定了源荷联盟形成法则，并划分联盟内购电源荷集和售电源荷集；其次，制定了联盟内源荷区间匹配机制，确定成功匹配购售电源荷对及确定最终联盟效用；最后，建立了基于区间shapley值方法的合作源荷间联盟效用公平分配方案。本方法能够考虑多主体源荷匹配控制过程中匹配量及匹配价格的不确定性，实现合作源荷间的能源互补利用，降低电力传输损耗，提高合作源荷的个体效用，可以在多主体源荷群体(乡村多用户光伏扶贫电站、工业园区互联微网群)中得以推广应用。
如图1所示，一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，包括如下步骤：
S1、基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷。
具体的，所述基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型的步骤，具体包括：
如果一个源荷的预期净输出电力大于零，则将其定义为具有过剩电力的售电源荷，并将其过剩电力表示为区间变量
Figure BDA0003870229460000051
如果一个源荷的预期净输出电力小于零，则将其定义为具有需求电力的购电源荷，并将其需求电力表示为区间变量
Figure BDA0003870229460000052
S2、距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集D和售电源荷集S。
其中，所述距离范围α内的源荷之间通过电力专线连接。
具体的，设置距离范围α限定合作源荷之间的距离，使合作源荷之间的连接线距离保持在合理的范围内，避免不合理的源荷联盟。
S3、基于穷举法双边拍卖理论的联盟内源荷区间匹配及联盟效用计算。
分别挑选购售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用。
所述计算每个联盟的总联盟效用的方法为：构建联盟内源荷区间匹配目标函数及匹配过程中购售电数量约束和价格约束，计算得到每个联盟的总联盟效用。具体的步骤如下：
1)建立联盟内多主体源荷区间匹配目标函数：
Figure BDA0003870229460000053
其中Λ和θ分别为售电源荷集S和购电源荷集D中成员所有随机排列的集和，
Figure BDA0003870229460000054
表示联盟C中S和D当前成员序列分别为ζ和
Figure BDA0003870229460000055
时的联盟效用，可以由式(2)计算，它累加了源荷从独立购售电到与联盟内源荷匹配，购售相同电力数量的每个成功匹配源荷对的个体效用增量。并将其通过式(3)表示为区间数的标准形式。
Figure BDA0003870229460000056
Figure BDA0003870229460000057
式中Wg为配电站(DS)的单位电价；
Figure BDA0003870229460000058
为假设售电源荷j将实际供应给购电源荷i的电力数量供应给DS，DS实际接收到的电力[Poj，R]的区间边界值；
Figure BDA0003870229460000059
为DS供应给源荷i的电力数量[Poi，R]的区间边界值，以使源荷i实际接收到的电力与从源荷j实际接收到的电力相等。
2)购电源荷投标量及相应电力传输损耗
购电源荷i为满足自身电力需求[di]，应从具有剩余电力[ej]的售电源荷j购买的电力数量[Pij]和电力传输过程中造成的线损[Pij，L]可以由式(4)和式(5)计算。
Figure BDA0003870229460000061
Figure BDA0003870229460000062
式中UM是源荷的电压水平，Rij是卖方源荷j和买方源荷i之间的电阻。
3)售电源荷实际供应量及相应电力传输损耗
由于源荷j的剩余功率不一定能完全满足源荷i的电力需求，源荷j实际能够供应给源荷i的电力总量[Pij，S]可以表示为下式：
Figure BDA0003870229460000063
在公式(5)中代入[Pij，S]，源荷i从源荷j实际接收到的电力[Pij，R]可以计算为[Pij，S]与输电过程中相应的线损[Pij，L]之间的差值：
Figure BDA0003870229460000064
4)源荷i为了实际接收到[Pij，R]，需从DS中购买的电力数量[Poi，R]：
Figure BDA0003870229460000065
式中Roi是购电源荷i到DS的电阻；UD是DS侧的电压水平；β是DS侧变压器损耗分数。
5)售电源荷j将实际供应给购电源荷i的电力数量[Pij，S]供应给DS，DS实际接收到的电力[Poj，R]，为[Pij，S]和电路传输过程中相应的线损[Poj，L]之间的差值：
Figure BDA0003870229460000066
Figure BDA0003870229460000067
式中Roj是售电源荷j到DS的电阻。
6)购电源荷i对相应售电源荷j的最高出价[Hi]：
源荷i为获得相应的[Pij，R]愿意对源荷j的单位电力的最高出价[Hi]如(11)所示：
Figure BDA0003870229460000068
将源荷i的最高出价[Hi]化为区间数的标准形式：
Figure BDA0003870229460000069
7)售电源荷j的最低可接受报价[Lj]：
源荷j对于任何购电源荷的最低可接受报价[Lj]如公式(13)计算所示：
Figure BDA0003870229460000071
将源荷j的最低可接受报价[Lj]化为区间数的标准形式：
Figure BDA0003870229460000072
只有当购电源荷i的投标价格[Hi]不低于售电源荷j的最低可接受报价[Lj]时，源荷i与源荷j才能够进行匹配，实现源荷间的电力互补利用。
上述模型反映了联盟内源荷区间匹配情况及确定最大联盟效用。
S4、在得到每个联盟的最大效用之后，基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配，具体包括：对于联盟最终效用对应的联盟C，将联盟最终效用在任何形成联盟C的源荷之间分配，每个源荷所得满足效用分配的shapley值的下界、上界。
所述shapley值的下界、上界分别为：
Figure BDA0003870229460000073
Figure BDA0003870229460000074
其中
Figure BDA0003870229460000075
式中，C＝{1，2，…，n}，表示联盟C中第k个源荷且k∈C，|C|为联盟C中源荷的数量。
Figure BDA0003870229460000076
分别为第k个源荷参与联盟C所分配的效用[xk]的上下界，c是联盟C的子集，表明C中源荷能够构成的所有子联盟，|c|为子联盟c中MG的数量，[v(c)]是子联盟c的效用且[v(c)]＝[v(c)-，v(c)+]。
采用的区间shapley值，下界将左端点减去右端点，上界将右端点减去左端点，有效地规避了区间值的右端点小于左端点的不合理现象。
下面结合具体的实施例子对本方案进行验证。
实验1：
本发明被实施在60公里×60公里的配电网络区域内随机产生的12个源荷之间的匹配控制情景中，其中DS位于区域的中心位置。将本方法和源荷独立与DS进行购售电的方法进行对比，以验证所提联盟内多主体源荷区间匹配控制方法性能。
配电网络中随机生成的12个源荷的输出电力信息及位置信息如表1所示。
表1
联盟1
源荷序号 位置坐标 电力信息
购电源荷1 (16，-7.2) [35，40]
购电源荷7 (22，-4.5) [20，25]
售电源荷10 (24，-9.5) [81，91]
联盟2
源荷序号 位置坐标 电力信息
售电源荷6 (-3.5，-15.5) [43，48]
购电源荷12 (-7.8，-10.2) [66，72]
联盟3
源荷序号 位置坐标 电力信息
售电源荷8 (-13，-18.9) [71，76]
购电源荷4 (-5.1，22.3) [36，45]
购电源荷11 (-8，13.1) [34，40]
联盟4
源荷序号 位置坐标 电力信息
购电源荷9 (20.5，19) [30，34]
售电源荷5 (15.3，20.7) [15，23]
售电源荷2 (16.3，14.3) [31，37]
在应用所提出的联盟划分方法后，共产生4个联盟，其中联盟1由源荷1、源荷7、源荷10组成，联盟2由源荷6、源荷12组成，联盟3由源荷4、源荷8、源荷11组成，最后，联盟4由源荷2、源荷5、源荷9组成。
在对每个有效联盟应用基于穷举法双边拍卖理论的联盟内源荷区间匹配算法及得到最终联盟效用后，采用区间shapley值方法在联盟内源荷成员间分配效用。与传统源荷单独与DS进行购售电相比，参与合作源荷的线路传输损耗减少比例、个体效用增加比例及购售电比例如表2所示。
表2
源荷索引 线损减少比例 效用增加比例 购售电比例
1 8.81％ 6.158％ 100％
2 49.05％ 7.02％ 54.99％
3 0％ 0％ 0％
4 15.78％ 10.99％ 100％
5 53.11％ 13..94％ 100％
6 15.04％ 8.55％ 100％
7 70.88％ 10.77％ 100％
8 42.2％ 14.27％ 14.27％
9 77.15％ 11.09％ 100％
10 60.02％ 12.41％ 79.43％
11 40.94％ 4.67％ 56.70％
12 18.69％ 8.07％ 77.25％
可以看出所提方法(联盟内多主体源荷区间匹配控制方法)下源荷购售电过程中的电力传输损耗显著降低，参与合作的源荷个体效用有所增加，此外通过合作源荷的购售电比例可以得知源荷匹配控制方法可以有效减少源荷对上一级电网的依赖，降低上一级电网的负担。
为了验证所提出的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法的有效性，对配电网络中包含不同数量源荷的区间匹配控制进行了研究。对于网络中包含5到18个源荷的不同情景，应用所提出的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，联盟内源荷购售电的平均线损减少比例及的平均个体效用增量比例如表3所示。
表3
Figure BDA0003870229460000091
从表中可以看出，相比于传统的独立源荷与DS进行购售电，对于配电网络中包含不同数量源荷的情况应用所提出的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法均可以有效降低源荷电力传输损耗，提高源荷个体效用。
实施例2
如图2所示，一种联盟内多主体源荷区间匹配控制装置，包括：
分类模块，用于基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷；
分类模块中，具体包括：
如果一个源荷的预期净输出电力大于零，则将其定义为具有过剩电力的售电源荷；如果一个源荷的预期净输出电力小于零，则将其定义为具有需求电力的购电源荷。
组合模块，用于距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集D和售电源荷集S；
计算模块，用于分别挑选购售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用；
计算模块中，构建联盟内源荷区间匹配目标函数及匹配过程中购售电数量约束和价格约束，计算得到每个联盟的总联盟效用。所述联盟内源荷区间匹配目标函数如下：
Figure BDA0003870229460000101
其中，Λ和θ分别为售电源荷集S和购电源荷集D中成员所有随机排列的集和，
Figure BDA0003870229460000102
表示联盟C中S和D当前成员序列分别为ζ和
Figure BDA0003870229460000103
时的联盟效用。
分配模块，用于基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配。
分配模块中，对于联盟最终效用对应的联盟C，将联盟最终效用在任何形成联盟C的源荷之间分配，每个源荷所得满足效用分配的shapley值的下界、上界。
实施例3
如图3所示，本发明还提供一种用于实现联盟内多主体源荷区间匹配控制方法的电子设备100；电子设备100包括存储器101、至少一个处理器102、存储在存储器101中并可在至少一个处理器102上运行的计算机程序103及至少一条通讯总线104。存储器101可用于存储计算机程序103，处理器102通过运行或执行存储在存储器101内的计算机程序，以及调用存储在存储器101内的数据，实现实施例1一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法步骤。存储器101可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备100的使用所创建的数据(比如音频数据)等。此外，存储器101可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
至少一个处理器102可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器102可以是微处理器或者该处理器102也可以是任何常规的处理器等，处理器102是电子设备100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备100的各个部分。
电子设备100中的存储器101存储多个指令以实现一种联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，处理器102可执行多个指令从而实现：
基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷；
距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集D和售电源荷集S；
分别挑选购售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用；
基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配。
实施例4
电子设备100集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器及只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷；
距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集和售电源荷集；
分别挑选购电源荷集和售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用；
基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配。
2.根据权利要求1所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型的步骤，具体包括：
如果一个源荷的预期净输出电力大于零，则将其定义为具有过剩电力的售电源荷；如果一个源荷的预期净输出电力小于零，则将其定义为具有需求电力的购电源荷。
3.根据权利要求1所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述距离范围α内的源荷之间通过电力专线连接。
4.根据权利要求1所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述计算每个联盟的总联盟效用的方法为：构建联盟内源荷区间匹配目标函数及匹配过程中购售电数量约束和价格约束，计算得到每个联盟的总联盟效用。
5.根据权利要求4所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述联盟内源荷区间匹配目标函数如下：
Figure FDA0003870229450000011
其中，Λ和θ分别为售电源荷集S和购电源荷集D中成员所有随机排列的集和，
Figure FDA0003870229450000012
表示联盟C中S和D当前成员序列分别为ζ和
Figure FDA0003870229450000013
时的联盟效用。
6.根据权利要求1所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配的步骤，具体包括：
对于联盟最终效用对应的联盟C，将联盟最终效用在任何形成联盟C的源荷之间分配，每个源荷所得满足效用分配的shapley值的下界、上界。
7.根据权利要求6所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法，其特征在于，所述shapley值的下界、上界分别为：
Figure FDA0003870229450000021
Figure FDA0003870229450000022
式中，C＝{1，2，···，n}，表示联盟C中第k个源荷且k∈C，|C|为联盟C中源荷的数量；
Figure FDA0003870229450000023
分别为第k个源荷参与联盟C所分配的效用[xk]的上下界，c是联盟C的子集，表明C中源荷能够构成的所有子联盟，|c|为子联盟c中MG的数量，[ν(c)]是子联盟c的效用且[ν(c)]＝[ν(c)-，ν(c)+]。
8.联盟内多主体源荷区间匹配控制装置，其特征在于，包括：
分类模块，用于基于源荷的净输出电力判别源荷的购售电类型；其中，所述源荷的购售电类型包括售电源荷和购电源荷；
组合模块，用于距离范围α内的源荷组成联盟，且每个联盟内至少包含一个购电源荷和一个售电源荷，并将联盟内源荷分为购电源荷集D和售电源荷集S；
计算模块，用于分别挑选购售电源荷集的一个成员排列顺序，确定购电源荷对售电源荷的最高投标价格区间及投标量区间、售电源荷报价区间，当购电源荷投标价不低于售电源荷报价，买卖双方成功匹配，满足所有电力需求的购电源荷或供应所有剩余电力的售电源荷将从对应的源荷集中删除，重复此源荷匹配过程，直至购电或售电源荷集为空集或不能再匹配更多购售电源荷对时止，累加每个源荷对的效用增量为总联盟效用；购电源荷集和售电源荷集中的每个成员顺序都将被进行组合尝试，计算每个联盟的总联盟效用，将最大的总联盟效用作为联盟最终效用；
分配模块，用于基于联盟最终效用，采用区间shapley值法实现合作源荷间联盟效用公平分配。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至7中任意一项所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的联盟内多主体源荷区间匹配控制方法。
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