面向用户侧分布式光伏资源集群开发的博弈策略

孙玲玲; 李海滨; 贾清泉; 张弓; 王美娟

doi:10.7500/AEPS20220707001

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面向用户侧分布式光伏资源集群开发的博弈策略

碳达峰·碳中和与电力能源转型 | 更新时间：2025-06-16

- 面向用户侧分布式光伏资源集群开发的博弈策略
- Game Strategy for Cluster Development of User-side Distributed Photovoltaic Resources
- 电力系统自动化 2023年47卷第10期页码：26-37
- 作者机构：
  
  1.电力电子节能与传动控制河北省重点实验室（燕山大学），河北省秦皇岛市 066004
  2.国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司，河北省秦皇岛市 066000
- 作者简介：
  
  孙玲玲(1987—)，女，博士研究生，主要研究方向：分布式电源及微电网并网技术。E-mail：linglingwudi@126.com
  李海滨(1978—)，男，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统自动控制技术。E-mail：lihaibin@ysu.edu.cn
  贾清泉(1970—)，男，教授，博士生导师，主要研究方向：分布式发电并网技术、电网电能质量分析。E-mail：jiaqingquan@sina.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51877186)
- DOI：10.7500/AEPS20220707001
  中图分类号：
- 收稿：2022-07-07，
  
  修回：2022-11-25，
  
  网络出版：2023-04-18，
  
  纸质出版：2023-05-25
- 稿件说明：
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孙玲玲,李海滨,贾清泉等.面向用户侧分布式光伏资源集群开发的博弈策略[J].电力系统自动化,2023,47(10):26-37.

SUN Lingling,LI Haibin,JIA Qingquan,et al.Game Strategy for Cluster Development of User-side Distributed Photovoltaic Resources[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(10):26-37.
孙玲玲,李海滨,贾清泉等.面向用户侧分布式光伏资源集群开发的博弈策略[J].电力系统自动化,2023,47(10):26-37. DOI： 10.7500/AEPS20220707001.

SUN Lingling,LI Haibin,JIA Qingquan,et al.Game Strategy for Cluster Development of User-side Distributed Photovoltaic Resources[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(10):26-37. DOI： 10.7500/AEPS20220707001.

摘要

当前，用户侧分布式光伏呈现出分散建设与无序接入的低端量化扩张态势，难以满足电网低碳转型下分布式光伏发电规模化深度开发与可持续发展需求。文中探索分布式光伏集群一体化开发与运营模式，提出集群开发用户侧分布式光伏资源博弈策略。首先，构建以集群运营商为主体的分布式光伏集群开发与运营模式；其次，针对用户自建光伏或出租场地两种开发模式，提出用户光伏开发行为预测方法；然后，揭示集群运营商与用户在光伏开发资源分配上的博弈关系，构建分布式光伏资源主从博弈双层优化模型。最后，仿真结果验证了所提方法对于引导用户侧分布式光伏有序理性开发与合理高效配置的有效性。

Abstract

Currently

distributed photovoltaics (PVs) on the user side are showing a low-end quantitative expansion trend of decentralized construction and disorderly access

which is difficult to meet the needs of large-scale deep development and sustainable development of distributed PV power generation under the low-carbon transformation of the power grid. This paper explores the integrated development and operation mode of distributed PV clusters

and proposes a game strategy for cluster development of users-side distributed PV resource. Firstly

a distributed PV cluster development and operation model with cluster operators as the main body is constructed. Secondly

a prediction method for user PV development behavior is proposed for two development modes: self-built PV or rented site. Then

the game relationship between cluster operators and users in the allocation of PV development resources is revealed

and a two-layer optimization model of distributed PV resource Stackelbery game is constructed. Finally

the simulation results validate the effectiveness of the proposed method in guiding the orderly and rational development and reasonable and efficient configuration of user-side distributed PV.

关键词

Keywords

references

新时代的中国能源发展［EB/OL］．（ 2020-12-21 ）［ 2021-01-05 ］． http：//www.scio.gov.cn/zfbps/32832/Document/1695117/1695117.htm http://www.scio.gov.cn/zfbps/32832/Document/1695117/1695117.htm .

China’s energy development in the new era ［EB/OL］. （ 2020-12-21 ）［ 2021-01-05 ］. http：//www.scio.gov.cn/zfbps/32832/Document/1695117/1695117.htm http://www.scio.gov.cn/zfbps/32832/Document/1695117/1695117.htm .

WANG P . Estimation of photovoltaic power generation potential in 2020 and 2030 using land resource changes： an empirical study from China ［J］. Energy ， 2021 ， 219 ： 119611 .

GERNAAT D E ， de BOER H S ， DAMMEIER L C ， et al . The role of residential rooftop photovoltaic in long-term energy and climate scenarios ［J］. Applied Energy ， 2020 ， 279 ： 115705 .

盛万兴，吴鸣，季宇，等 . 分布式可再生能源发电集群并网消纳关键技术及工程实践［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 8 ）： 2175 - 2186 .

SHENG Wanxing ， WU Ming ， JI Yu ， et al . Key techniques and engineering practice of distributed renewable generation clusters integration ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 8 ）： 2175 - 2186 .

王彩霞，时智勇，梁志峰，等 . 新能源为主体电力系统的需求侧资源利用关键技术及展望［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 16 ）： 37 - 48 .

WANG Caixia ， SHI Zhiyong ， LIANG Zhifeng ， et al . Key technologies and prospects of demand-side resource utilization for power systems dominated by renewable energy ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 16 ）： 37 - 48 .

刘文霞，姚齐，王月汉，等 . 基于阶梯型需求响应机制的供需主从博弈电源规划模型［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 20 ）： 54 - 63 .

LIU Wenxia ， YAO Qi ， WANG Yuehan ， et al . Generation planning model of stackelberg game between supply and demand based on stepped demand response mechanism ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 20 ）： 54 - 63 .

YANG L A ， BO F A ， GUO Q L ， et al . Optimal distributed generation planning in active distribution networks considering integration of energy storage ［J］. Applied Energy ， 2018 ， 210 ： 1073 - 1081 .

孙玲玲，贾清泉，张弓，等 . 考虑运营交易的微电网优化配置方法［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 7 ）： 2221 - 2233 .

SUN Lingling ， JIA Qingquan ， ZHANG Gong ， et al . Optimal configuration method of micro-grid considering operating and exchanging ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 7 ）： 2221 - 2233 .

方一晨，张沈习，程浩忠，等 . 含智能软开关的主动配电网分布式光伏准入容量鲁棒优化［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 7 ）： 8 - 17 .

FANG Yichen ， ZHANG Shenxi ， CHENG Haozhong ， et al . Robust optimization of distributed photovoltaic hosting capacity of active distribution network with soft open point ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 7 ）： 8 - 17 .

曾鸣，舒彤，李源非，等 . 市场环境下计及多主体收益的分布式电源优化配置和定价决策方法［J］. 电力建设， 2017 ， 38 （ 10 ）： 115 - 122 .

ZENG Ming ， SHU Tong ， LI Yuanfei ， et al . Optimal allocation and pricing decision making method for DG considering benefits of different shareholders in electricity market environment ［J］. Electric Power Construction ， 2017 ， 38 （ 10 ）： 115 - 122 .

李逐云，雷霞，邱少引，等 . 考虑“源-网-荷”三方利益的主动配电网协调规划［J］. 电网技术， 2017 ， 41 （ 2 ）： 378 - 387 .

LI Zhuyun ， LEI Xia ， QIU Shaoyin ， et al . Coordinated planning of active distribution network considering “source-grid-load” benefits ［J］. Power System Technology ， 2017 ， 41 （ 2 ）： 378 - 387 .

BARATI F ， JADID S ， ZANGENEH A . A new approach for DG planning at the viewpoint of the independent DG investor， a case study of Iran ［J］. International Transactions on Electrical Energy Systems ， 2017 ， 27 （ 6 ）： e2319 .

金秋龙，刘文霞，成锐，等 . 基于完全信息动态博弈理论的光储接入网源协调规划［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 21 ）： 112 - 118 .

JIN Qiulong ， LIU Wenxia ， CHENG Rui ， et al . Coordinated planning model for photovoltaic station， storage battery and grid based on complete information dynamic game ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 21 ）： 112 - 118 .

李鹏，何帅，陈安伟，等 . 基于谈判博弈的含高渗透率光伏微网不确定优化运行［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 11 ）： 104 - 111 .

LI Peng ， HE Shuai ， CHEN Anwei ， et al . Bargain game based optimal operation of microgrid with high penetration of photovoltaic considering uncertainty ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 11 ）： 104 - 111 .

潘军，吴红斌，许道强，等 . 光伏/电动汽车/负荷博弈的屋顶光伏容量优化［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 1 ）： 186 - 193 .

PAN Jun ， WU Hongbin ， XU Daoqiang ， et al . Capacity optimization of rooftop photovoltaic based on photovoltaic/electric vehicle/load game ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 1 ）： 186 - 193 .

杨楠，董邦天，黄禹，等 . 考虑不确定性和多主体博弈的增量配电网源网荷协同规划方法［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 9 ）： 2689 - 2702 .

YANG Nan ， DONG Bangtian ， HUANG Yu ， et al . Incremental distribution network source-load collaborative planning method considering uncertainty and multi-agent game ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 9 ）： 2689 - 2702 .

鲁明芳，李咸善，李飞，等 . 基于双层博弈优化的光伏电站集群储能租赁配置策略［J］. 中国电机工程学报， 2022 ， 42 （ 16 ）： 5887 - 5898 .

LU Mingfang ， LI Xianshan ， LI Fei ， et al . Strategy of energy storage leasing configuration of photovoltaic power station cluster based on bi-level game optimization ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2022 ， 42 （ 16 ）： 5887 - 5898 .

ZHU Y S ， YANG J L ， DONG Y ， et al . Game theoretic of sizing optimization for wind/PV/EVs based on representative days selection ［J］. Electric Power Systems Research ， 2022 ， 213 ： 108662 .

吴璐阳，刘福斌，辛洁晴，等 . 计入激励政策影响的分布式光伏装机容量预测［J］. 电力系统及其自动化学报， 2020 ， 32 （ 10 ）： 104 - 110 .

WU Luyang ， LIU Fubin ， XIN Jieqing ， et al . Installed capacity forecast of distributed PVs incorporating the influences of incentive policies ［J］. Proceedings of the CSU-EPSA ， 2020 ， 32 （ 10 ）： 104 - 110 .

蔡永自，郭丽平，徐建军 . 基于DEMATEL-ISM模型的居民屋顶光伏设备安装意愿的影响因素研究［J］. 数学的实践与认识， 2020 ， 50 （ 1 ）： 27 - 36 .

CAI Yongzi ， GUO Liping ， XU Jianjun . Study of the influencing factors of the installation willingness to residents’roof photovoltaic equipment based on DEMATEL-ISM model ［J］. Mathematics in Practice and Theory ， 2020 ， 50 （ 1 ）： 27 - 36 .

ZHANG L B . The impact of feed-in tariff reduction and renewable portfolio standard on the development of distributed photovoltaic generation in China ［J］. Energy ， 2021 ， 232 ： 120933 .

王丹，兰宇，贾宏杰，等 . 基于弹性温度可调裕度的中央空调集群需求响应双层优化［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 22 ）： 118 - 126 .

WANG Dan ， LAN Yu ， JIA Hongjie ， et al . Double-layer optimization strategy of cluster central air-conditioner demand response based on elastic temperature adjustable margin ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 22 ）： 118 - 126 .

QI Y B ， WANG D ， WANG X Y ， et al . Frequency control ancillary service provided by efficient power plants integrated in queuing-controlled domestic water heaters ［J］. Energies ， 2017 ， 10 （ 4 ）： 559 .

帅轩越，王秀丽，吴雄，等 . 计及电热需求响应的共享储能容量配置与动态租赁模型［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 19 ）： 24 - 32 .

SHUAI Xuanyue ， WANG Xiuli ， WU Xiong ， et al . Shared energy storage capacity allocation and dynamic lease model considering electricity-heat demand response ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 19 ）： 24 - 32 .

云秋晨，田立亭，齐宁，等 . 基于投资组合理论的虚拟电厂资源优化组合方法［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 1 ）： 146 - 154 .

YUN Qiuchen ， TIAN Liting ， QI Ning ， et al . Optimization method of resource combination for virtual power plant based on modern portfolio theory ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 1 ）： 146 - 154 .

王文悦，刘海涛，季宇 . 虚拟电厂可调空间统一建模及其参与调峰市场的优化运行策略［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 18 ）： 74 - 82 .

WANG Wenyue ， LIU Haitao ， JI Yu . Unified modeling for adjustable space of virtual power plant and its optimal operation strategy for participating in peak-shaving market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 18 ）： 74 - 82 .

SANTOS S F ， FITIWI D Z ， BIZUAYEHU A W ， et al . Novel multi-stage stochastic DG investment planning with recourse ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy ， 2017 ， 8 （ 1 ）： 164 - 178 .

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