1.电力、电信、天然气公司之间协同方法,其特征在于,包括:获取第一初始参数、第二初始参数和第三初始参数;其中,所述第一初始参数包括电力公司的预留电力成本、负荷跟踪偏差的拟合系数、DAU的传输带宽、从网关到用户的信息正确传输概率、信息到达DAU的速率、DAU到网关以及中继到网关的信道增益、DAU的发射功率、AGC服务的零售价格、电信运营商基站的总功率;所述第二初始参数包括电信运营商的总带宽、电信运营商电信业务基价、基站中DAU数量、中继到控制中心的信道增益;所述第三初始参数包括天然气公司总的天然气储备量、天然气公司的天然气零售价格与气转电服务零售价格的比例系数、工程实践中的热率曲线系数;
依据第一初始参数、各个电力公司的支付方案、电信运营商分配给中继业务的传输功率比例、电力公司气转电服务的需求比例以及天然气公司气转电服务的零售价格,以各个电力公司成本最小为目标,各个电力公司的支付方案、电力公司气转电服务的需求比例分别为决策变量,建立各自的第一优化目标模型和第三优化目标模型;
依据第二初始参数、各个电力公司的支付方案和电信运营商分配给中继业务的传输功率比例,以电信运营商收益最大为目标,电信运营商分配给中继业务的传输功率比例为决策变量,建立第二优化目标模型;
依据第三初始参数、各个电力公司的支付方案、电信运营商分配给中继业务的传输功率比例、电力公司气转电服务的需求比例以及天然气公司气转电服务的零售价格,以天然气公司收益最大为目标,天然气公司气转电服务的零售价格为决策变量,建立第四优化目标模型;
采用迭代算法对所述第一优化目标模型和第二优化目标模型求解,得到上级博弈均衡解;所述上级博弈均衡解包括第一优化目标模型中各个电力公司的支付方案、第二优化目标模型中电信运营商分配给中继业务的传输功率比例;
将上级博弈均衡解代入到第三、第四优化目标模型中,采用迭代算法对所述第三优化目标模型和第四优化目标模型求解,得到下级博弈均衡解;所述下级博弈均衡解包括第三优化目标模型中电力公司气转电服务的需求比例、第四优化目标模型中天然气公司气转电服务的零售价格;
将下级博弈均衡解代入到第一、第二优化目标模型,采用迭代算法对所述第一优化目标模型和第二优化目标模型求解,得到新的上级博弈均衡解,利用新的上级博弈均衡解通过上述步骤获得新的下级博弈均衡解,判断所得整体博弈均衡解是否与上一次整体博弈均衡解结果一致,一致则为全局最优,不一致则进行本步骤的循环迭代;
确定全局最优优化结果,所述全局最优优化结果由恒定的上级博弈均衡解和恒定的下级博弈均衡解组成;
构建所述第一优化目标模型步骤如下:
通过直接负荷控制误差的统计分析方法,建立电力公司i(i∈N={1,2,......,N})的电力成本模型:其中, 是电力公司i的预留电力成本,mi表示电力公司i的支付方案,Qi表示电力公司i由于信息传输过程中数据包丢失而需要补偿的直接负荷控制误差,ρ1表示天然气公司气转电服务的零售价格,ρ2表示AGC服务的零售价格,β为电力公司气转电服务的需求比例;
根据直接负荷控制误差的统计分析,电力公司i由于信息传输过程中数据包丢失而需要补偿的直接负荷控制误差可以表示为:l
Qi=aPi‑b
l
其中,a和b为直接负荷控制误差统计分析后的拟合系数,Pi 为电力公司i的数据包丢失率;
电力公司与用户之间存在双向通信,构造在DF协作中继传输策略下的数据包丢失率;
不失一般性,仅考虑下行传输过程中的数据包丢失,电力公司i的数据包丢失率表示为:其中,Tin是信息到达DAU的速率, 定义为DF协作中继策略下网关i的信息接收速率,g是从网关到用户的信息正确传输概率;
从DAUi到网关i采用DF协作中继传输方式下,网关i的信息接收速率表示为:其中,W为DAUi的传输带宽, 为DAUi的信息发射功率, 为电信运营商分配给DAUi的中继传输功率, 为DAUi到网关i的信道增益, 为中继到网关i的信道增益, 为DAUi到中继的信道增益;
其中,mi表示电力公司i给电信运营商制定的支付方案, 为所有电力公司制定的支付方案的总和,N表示电力公司集(i∈N={1,2,......,i,......,N}),α表示电信运营商分配给中继业务的传输功率比例,p表示电信运营商的总功率;
综上,所述第一优化目标模型为电力公司i的成本模型:
所述第一优化目标模型约束条件为:
0<α<1
0<β<1
R
其中,pimax是电信运营商分配给DAUi的最大中继传输功率。
2.根据权利要求1所述的电力、电信、天然气公司之间协同方法,其特征在于,构建所述第二优化目标模型步骤如下:由于电信运营商既提供传统的电信业务又提供中继业务,所以其总体收益表示为:maxV(α)=max(Vu+Vr)
其中,Vu表示电信运营商电信业务带来的收益,Vr表示电信运营商中继业务带来的收益;
电信运营商电信业务带来的收益可以表示为:
Rd
Vu=ωr(Wr‑NW)ln(1+(1‑α)ph )其中,ωr为电信运营商电信业务的基价,Wr为电信运营商的总带宽,电力公司与DAU具Rd有一一对应的关系,N为DAU的数量,h 为从电信运营商基站到控制中心的信道增益;
电信运营商中继业务带来的收益可以表示为:
综上,所述第二优化目标模型为电信运营商的收益模型:
所述第二优化目标模型约束条件为:
0<α<1
3.根据权利要求2所述的电力、电信、天然气公司之间协同方法,其特征在于,构建所述第三优化目标模型步骤如下:电力公司代理商代表的是全体电力公司的利益,使所有电力公司的成本和最小化;电力公司代理商的成本函数可以表示为:其中,Zi表示电力公司i的电力成本函数;
综上,所述第三优化目标模型为电力公司代理商的成本模型:所述第三优化目标模型约束条件为:
0<α<1
0<β<1
4.根据权利要求3所述的电力、电信、天然气公司之间协同方法,其特征在于,构建所述第四优化目标模型步骤如下:由于天然气公司既售卖天然气服务又售卖气转电服务,其总体收益表示为:maxU=max(Ug+UG2P)
其中,Ug表示天然气公司售气服务带来的收益,UG2P为天然气公司售卖气转电服务带来的收益;
天然气公司售卖天然气服务的收益可以表示为:
Ug=(Call‑ψ)ρg
其中,Call表示天然气公司总的天然气储备量,ρg为天然气的零售价格,ψ表示天然气公司进行气转电服务所需的天然气量;
其中, 为天然气零售价格与气转电服务零售价格之间的一个比例系数;
天然气的消耗量与输出功率有如下关系:
out out 2
ψ=a1+a2P +a3(P )
out
其中,P 为气转电设备的发电量,a1,a2,a3为工程实践中的热率曲线系数;
天然气公司气转电设备的发电量即为电力公司代理商所需的用电量,可以表示为:天然气公司售卖气转电服务所带来的收益可以表示为:
综上,所述第四优化目标模型为天然气公司的收益模型:
其中,
所述第四优化目标模型约束条件为:
0<α<1
0<β<1
5.电力、电信、天然气公司之间协同系统,其特征在于,包括:参数获取模块,用于获取第一初始参数、第二初始参数和第三初始参数;其中,所述第一初始参数包括电力公司的预留电力成本、负荷跟踪偏差的拟合系数、DAU的传输带宽、从网关到用户的信息正确传输概率、信息到达DAU的速率、DAU到网关以及中继到网关的信道增益、DAU的发射功率、AGC服务的零售价格、电信运营商基站的总功率;所述第二初始参数包括电信运营商的总带宽、电信运营商电信业务基价、基站中DAU数量、中继到控制中心的信道增益;所述第三初始参数包括天然气公司总的天然气储备量、天然气公司的天然气零售价格与气转电服务零售价格的比例系数、工程实践中的热率曲线系数;
第一模型构建模块,用于依据所述第一初始参数、各个电力公司的支付方案、电信运营商分配给中继业务的传输功率比例、电力公司气转电服务的需求比例以及天然气公司气转电服务的零售价格,以各个电力公司成本最小为目标,所述各个电力公司的支付方案为决策变量,建立第一优化目标模型;
第二模型构建模块,用于依据所述第二初始参数、各个电力公司的支付方案和电信运营商分配给中继业务的传输功率比例,以电信运营商收益最大为目标,所述电信运营商分配给中继业务的传输功率比例为决策变量,建立第二优化目标模型;
第三模型构建模块,用于依据所述第一初始参数、各个电力公司的支付方案、电信运营商分配给中继业务的传输功率比例、电力公司气转电服务的需求比例以及天然气公司气转电服务的零售价格,以电力公司代理商成本最小为目标,所述电力公司气转电服务的需求比例为决策变量,建立第三优化目标模型;
第四模型构建模块,用于依据所述第三初始参数、各个电力公司的支付方案、电信运营商分配给中继业务的传输功率比例、电力公司气转电服务的需求比例以及天然气公司气转电服务的零售价格,以天然气公司收益最大为目标,所述天然气公司气转电服务的零售价格为决策变量,建立第四优化目标模型;
第一求解模块,用于采用迭代算法对所述第一优化目标模型和第二优化目标模型求解,得到上级博弈均衡解;所述上级博弈均衡解包括第一优化目标模型中各个电力公司的支付方案、第二优化目标模型中电信运营商分配给中继业务的传输功率比例;
第二求解模块,用于将上级博弈均衡解代入到第三、第四优化目标模型中,采用迭代算法对所述第三优化目标模型和第四优化目标模型求解,得到下级博弈均衡解;所述下级博弈均衡解包括第三优化目标模型中电力公司气转电服务的需求比例、第四优化目标模型中天然气公司气转电服务的零售价格;
第三求解模块,用于将下级博弈均衡解代入到第一、第二优化目标模型,采用迭代算法对所述第一优化目标模型和第二优化目标模型求解,得到新的上级博弈均衡解,利用新的上级博弈均衡解通过第二求解模块所述方法获得新的下级博弈均衡解,判断所得整体博弈均衡解是否与上一次整体博弈均衡解结果一致,一致则为全局最优,不一致则进行本步骤的循环迭代;
优化结果确定模块,用于确定全局最优优化结果,所述全局最优优化结果由恒定的上级博弈均衡解和恒定的下级博弈均衡解组成;
构建所述第一优化目标模型步骤如下:
通过直接负荷控制误差的统计分析方法,建立电力公司i(i∈N={1,2,......,N})的电力成本模型:其中, 是电力公司i的预留电力成本,mi表示电力公司i的支付方案,Qi表示电力公司i由于信息传输过程中数据包丢失而需要补偿的直接负荷控制误差,ρ1表示天然气公司气转电服务的零售价格,ρ2表示AGC服务的零售价格,β为电力公司气转电服务的需求比例;
根据直接负荷控制误差的统计分析,电力公司i由于信息传输过程中数据包丢失而需要补偿的直接负荷控制误差可以表示为:l
Qi=aPi‑b
l
其中,a和b为直接负荷控制误差统计分析后的拟合系数,Pi 为电力公司i的数据包丢失率;
电力公司与用户之间存在双向通信,构造在DF协作中继传输策略下的数据包丢失率;
不失一般性,仅考虑下行传输过程中的数据包丢失,电力公司i的数据包丢失率表示为:其中,Tin是信息到达DAU的速率, 定义为DF协作中继策略下网关i的信息接收速率,g是从网关到用户的信息正确传输概率;
从DAUi到网关i采用DF协作中继传输方式下,网关i的信息接收速率表示为:其中,W为DAUi的传输带宽, 为DAUi的信息发射功率, 为电信运营商分配给DAUi的中继传输功率, 为DAUi到网关i的信道增益, 为中继到网关i的信道增益, 为DAUi到中继的信道增益;
其中,mi表示电力公司i给电信运营商制定的支付方案, 为所有电力公司制定的支付方案的总和,N表示电力公司集(i∈N={1,2,......,i,......,N}),α表示电信运营商分配给中继业务的传输功率比例,p表示电信运营商的总功率;
综上,所述第一优化目标模型为电力公司i的成本模型:
所述第一优化目标模型约束条件为:
0<α<1
0<β<1
其中, 是电信运营商分配给DAUi的最大中继传输功率。
6.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述电力、电信、天然气公司之间协同方法的步骤。