(19)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 202210770858.0 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区自由贸易试 验区源深路1 122号 申请人 上海电力大 学 (72)发明人 杨心刚　符杨　关宏　刘智彬　 曹博源　刘璐洁　杜洋　黄玲玲　 郭灵瑜　魏书荣　刘琦　贾锋　 孙沛　杨忠光　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 翁惠瑜 (51)Int.Cl. H02J 3/06(2006.01)H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 113/06(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 基于博弈和风电出力相关性的海上风电接 入系统规划方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于博弈和风电出力相关 性的海上风电接入系统规划方法， 包括： 1)以海 上风电开发商规划模型和电网公司规划模型为 优化目标， 通过博弈优化模型优化海 上风电接入 系统的规划方案， 获得待评估规划方案， 规划方 案包括海上风电接入并网点选择、 并网点容量以 及陆上电网扩建方案； 2)通过考虑风电出力相关 性的概率潮流计算获得海上风电系统节点电压 和支路潮流的概率分布， 根据概率分布 计算风险 评价指标； 3)判断风险评价指标是否满足系统风 险承担阈值条件， 若是则获得最优海 上风电接入 系统规划方案， 否则执行步骤1)。 与现有技术相 比， 本发明降低了海上风电接入系统初始投资成 本、 陆上电网扩建成本以及系统运行风险。 权利要求书4页 说明书12页 附图9页 CN 115000968 A 2022.09.02 CN 115000968 A 1.一种基于博弈和风电出力相关性的海上风电接入系统规划方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： 1)根据规划相关数据， 以海上风电开发商规划模型和电网公司规划模型为优化目标， 通过博弈优化模型优化海上风电接入系统的规划方案， 获得待评估规划方案， 所述的规划 方案包括海上风电接入并 网点选择、 并 网点容量以及陆上电网扩建方案； 2)通过考虑风电出力相关性的概率潮流计算获得海上风电系统节点电压和支路潮流 的概率分布， 根据概 率分布计算待评估规划方案的风险评价指标； 3)判断风险评价指标是否满足系统风险承担阈值条件， 若是则将待评估规划方案作为 最优海上风电接入系统规划方案， 否则执 行步骤1)。 2.根据权利要求1所述的一种基于博弈和风电出力相关性的海上风电接入系统规划方 法， 其特征在于， 所述的海上风电开发商规划模型的表达式为： V(t)＝IWG(t)+ICARBON(t) dPtc＝ucPtcdt+σcPtcdWtc CCOFG＝CCOFG Line+CCOFG S/CS 其中， IWG(t)为海上风电开发商的售电收入， ICARBON(t)为碳减排收入， CCOFG为海上输电 网投资成本， Cwm(t)为年维护成本， NPVE为海上风电开发商的净现值， V(t)为海上风电开发 商的现金流， r为资金折现率， Pte→g为t水平年海上风电开发商的售电电价， 为t水平年的 实际上网电量， ue和uc为市场电价， σe和σc分别为碳减排价的预期增长率和波动率， dWte和 dWtc为标准维纳过程增量， Ptc为t时刻的碳交易价格， Qtc为碳减排量， υ为发电量与碳减排量 换算系数， uc和σc分别为碳价的预期增长率和波动率， CCOFG Line、 CCOFG S/CS分别为海上输电网 总投资成本、 线路投资成本、 升压站投资成本， Ωpcc为并网点候选集合， ρOFS、 ρONS分别为海 上 升压站额定容量集合、 陆上变电站 额定容量集合， x为与输电设备建设相关的0 ‑1变量， 规划 时x值为1， 否则为0， 为交流电缆成本， 分别为海上变压器成 本、 陆上变压器成本和海上平台成本， γ为成本比例， {a}为海上输电网的组件集， Cfailure a 为组件a的每次故障成本， Nfailure a,t为t水平年组件a的故障次数， Cdowntime  a为组件a的每天权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115000968 A 2停机成本， Ndowntime a,t为t水平年组件a的停机天数。 3.根据权利要求1所述的一种基于博弈和风电出力相关性的海上风电接入系统规划方 法， 其特征在于， 所述的电网公司规划模型的表达式为： U(t)＝IS(t)‑CG(t)‑CMCONG(t) 其中， NPVG为电网公司的净现值， IS(t)为电网公司收入， CCONG为陆上电网新建成本， CG (t)为购电成本， CMCONG(t)为陆上新建线路维护成本， U(t)为电网公司的现金流， Ptg→c为t水 平年电网公司售电电价， 为电网公司的购电量， 为t水平年电网公司的售电量， n为陆 上电网新建输电线路的待选集合中的某条输电线路， Ωon,line为陆上电网新建输电线路的 待选集合， yn为某条输电线路n的0 ‑1变量， 规划时yn值为1， 否则 为0， αn为某条输电线路n的 投资费用， Ωi为陆上电网线路集合， li为线路i的长度， ci(t)为线路i在t 运营年的每公里线 路维修价格。 4.根据权利要求1所述的一种基于博弈和风电出力相关性的海上风电接入系统规划方 法， 其特征在于， 所述的博 弈优化模型的表达式为： 博弈参与者： 海上风电开发商和电网公司； 博弈策略集合： Φ＝{X,Y},x∈X,y∈Y； 收益函数： NPVE(x,y),NPVG(x,y)； 博弈均衡解： (x*,y*)； 博弈均衡的定义： x*＝arg max NPVE(x,y*) y*＝arg max NPVG(x*,y) 其中， x*和y*分别为均衡状态下的海上风电开发商和电网公司的规划策略； arg  max (·)为目标函数 取最大值时的变量 集合。 5.根据权利要求1所述的一种基于博弈和风电出力相关性的海上风电接入系统规划方 法， 其特征在于， 所述的考虑风电出力相关性的概 率潮流计算的具体过程包括： 设输入随机变量 风速的个数为m， 抽样次数为 N； 运用构建好的混合Copula函数产生满足风速边缘分布和相关性条件的风速随机数矩 阵Um＝{u1,u2,…,um}， u1,u2,…,um分别为N维列向量； 通过风电场出力 ‑风速模型， 产生具有相关性的风电出力样本矩阵Wm＝{w1,w2,…,wm}， w1,w2,…,wm分别为N维列向量， 所述的风电场出力 ‑风速模型为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115000968 A 3