基于博弈论的有分布式发电的弃电规则与网络投资建模

可再生能源在许多地区已达到高渗透率，导致弃电，尤其在现有网络基础设施不足且所发能量无法外送时。在此背景下，配电网运营商（DNOs）面临一个显著的知识缺口：如何实施既能实现期望运行目标、又将对可再生能源发电商的干扰和经济损失最小化的弃电规则。本工作中，我们研究了英国可再生能源项目中广泛使用的若干弃电规则的性质，及其对可再生能源发电投资可行性的影响。此外，我们提出了一种新弃电规则，可在最小干扰下保证所有发电商间弃电的公平分配。DNOs 面临的另一个关键知识缺口是如何激励私有网络升级，特别是在多个发电商可共用同一条线路并支付传输费的场景中。本工作中，我们借助算法博弈论工具为该问题提供解决方案。具体而言，该场景可建模为私有传输线投资者与本地可再生能源发电商之间的斯塔克伯格博弈，后者需支付传输费以使用该线路。我们提供了一种计算该博弈经验均衡的方法，所用模型捕捉了可再生能源发电与需求的随机性。最后，我们利用英国一个电网加固项目的实际场景以及风速测量与需求的大型数据集来验证我们的模型。我们表明，按上网电价价格的 15%–75% 比例收取传输费，将使双方投资者均能实施其项目并实现利润的可取分配。