基于主从博弈策略空间分解的多微电网系统协调优化调度

谭科; 丁晟泽; 冯浩洋; 张宏志; 郑淇源; 朱建全

doi:10.7500/AEPS20251128005

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基于主从博弈策略空间分解的多微电网系统协调优化调度

更新时间：2026-09-28

- 基于主从博弈策略空间分解的多微电网系统协调优化调度
- Coordinated Optimal Dispatch of Multi-microgrid System Based on Stackelberg Game and Strategy-Space Decomposition
- 电力系统自动化 2026年页码：1-16
- 作者机构：
  
  1.广东电网有限责任公司管理科学研究院，广东省广州市 510699
  2.华南理工大学电力学院，广东省广州市 510641
- 作者简介：
  
  谭科(1984—)，男，博士，高级经济师，主要研究方向：产业经济、能源经济等。E-mail：eektan@outlook.com
  丁晟泽(2002—)，男，博士研究生，主要研究方向：电力系统优化调度。E-mail：202410183056@mail.scut.edu.cn
  冯浩洋（1979—)，男，硕士，主要研究方向：能源经济、企业管理。
  朱建全(1982—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统建模、分析与优化，电力市场等。E-mail：zhujianquan@scut.edu.cn
- 基金信息：
  
  广东电网有限责任公司科技项目(GDKJXM20231191);国家自然科学基金资助项目(52477099);广东省自然科学基金资助项目(2024A1515240017)
- DOI：10.7500/AEPS20251128005
  中图分类号：
- 收稿：2025-11-28，
  
  修回：2026-03-16，
  
  网络首发：2026-09-28，
- 稿件说明：
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谭科,丁晟泽,冯浩洋等.基于主从博弈策略空间分解的多微电网系统协调优化调度[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20251128005.

TAN Ke,DING Shengze,FENG Haoyang,et al.Coordinated Optimal Dispatch of Multi-microgrid System Based on Stackelberg Game and Strategy-Space Decomposition[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20251128005.
谭科,丁晟泽,冯浩洋等.基于主从博弈策略空间分解的多微电网系统协调优化调度[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20251128005. DOI：

TAN Ke,DING Shengze,FENG Haoyang,et al.Coordinated Optimal Dispatch of Multi-microgrid System Based on Stackelberg Game and Strategy-Space Decomposition[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20251128005. DOI：

摘要

随着可再生能源渗透率的提高，发展多微电网系统已成为提高能源利用效率的必然选择。为了有效平衡系统内各主体的利益诉求，提出了一种基于主从（Stackelberg）博弈策略空间分解的优化调度算法。通过综合考虑系统运行约束与市场交易机制，建立了多微电网系统的主从博弈模型。该模型本质上是一个具有高维决策变量的非凸、非线性优化问题，数学上极难求解。为此，提出一种主从博弈的策略空间分解方法，通过构造最优策略响应函数来描述配电网与微电网间的量价响应特性，将多微电网系统的策略空间分解为一系列与各主体相对应的策略子空间，进而将双层博弈问题解耦为多个单层子问题，避免了传统算法需引入大量整数变量且解空间维数较高的问题。由于真实的最优策略响应函数未知，进一步采用基于切比雪夫多项式的策略响应函数近似技术来获得其显式近似表达式，并将其以约束的形式嵌入子问题中，从而保证了算法求解得到的解具有近似最优性。算例结果表明，所提算法在计算精度与计算速度方面均优于传统算法。

Abstract

With the increasing penetration of renewable energy

the development of multi-microgrid systems has become an inevitable choice to enhance energy utilization efficiency. To effectively balance the conflicting interests of various entities

an optimal dispatch algorithm based on Stackelberg game and strategy-space decomposition is proposed. By comprehensively considering system operational constraints and market trading mechanisms

a Stackelberg game model for multi-microgrid systems is established. This model is essentially a non-convex and nonlinear optimization problem with high-dimensional decision variables

and is extremely difficult to solve mathematically.Thereby a strategy-space decomposition method for the Stackelberg games is proposed. By constructing optimal strategy-response functions to describe the volue-price response characteristics between the distribution network and microgrids

the strategy-space of the multi-microgrid system is decomposed into a series of sub-spaces corresponding to each entity. Moreover

the bi-level game problem is decomposed into multiple single-level subproblems

avoiding the problems of introducing numerous integer variables and high-dimensional solution spaces in traditional algorithms. Since the true optimal strategy response functions are unavailable

a Chebyshev polynomial-based approximation technique for strategy response function is further adopted to obtain the explicit approximate expression

which is then embedded into the subproblems as the form of constraints

therefore ensuring the approximate optimality of solutions yielded by the proposed algorithm. Case study results demonstrate that the proposed method is superior to the traditional algorithms in terms of computational accuracy and speed.

关键词

Keywords

references

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