發(fā)布時(shí)間：2020-08-08 13:17

【摘要】：從系統(tǒng)科學(xué)角度來看,電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)典型的多級(jí)復(fù)雜巨系統(tǒng),是由發(fā)電商、輸電公司、配電商、供電商、終端用戶等市場主體參與的復(fù)雜信息系統(tǒng)。智能電網(wǎng)是電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息化和智能化。需求響應(yīng)作為智能電網(wǎng)的基本特征之一,能夠調(diào)控用戶電力消費(fèi)模式從而減少電力的生產(chǎn)和運(yùn)營費(fèi)用,基于價(jià)格的需求響應(yīng)機(jī)制可以有效地緩解電力系統(tǒng)的供需不平衡。電力產(chǎn)品定價(jià)方法有其自身固有特性,良好的電價(jià)機(jī)制需要用戶根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和自身用電需求靈活地調(diào)整用電時(shí)間和數(shù)量,實(shí)現(xiàn)減少支出,從社會(huì)角度來講可以有效地緩解電力供需不平衡,降低碳排放量,從而增加社會(huì)綜合效益。與傳統(tǒng)電力產(chǎn)品定價(jià)方式不同的是,智能電網(wǎng)環(huán)境下的動(dòng)態(tài)定價(jià)機(jī)制不僅關(guān)注供電商與每個(gè)用戶之間的互動(dòng)行為,也關(guān)注所有用戶通過信息技術(shù)相互協(xié)調(diào)電力使用的電力消費(fèi)總量,因此智能電網(wǎng)環(huán)境下最理想的定價(jià)機(jī)制就是實(shí)時(shí)電價(jià)。實(shí)時(shí)電價(jià)是近幾年來智能電網(wǎng)背景下人們關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)研究課題,隨著智能電網(wǎng)在不久的將來得以全面實(shí)現(xiàn),實(shí)時(shí)電價(jià)必將成為電力行業(yè)首選的定價(jià)機(jī)制。實(shí)時(shí)電價(jià)的一個(gè)重要研究方向是從開放電力市場角度考慮,采用市場定價(jià)機(jī)制,解決這一問題主要采用博弈論方法。本論文即為基于博弈論方法,分別針對(duì)電力零售市場中的電力生產(chǎn)商、零售商和不同類型用戶,建立電力供應(yīng)過程中同層結(jié)構(gòu)主體或異層結(jié)構(gòu)主體之間的多種博弈模型來進(jìn)行基于需求響應(yīng)的智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)電價(jià)定價(jià)策略研究。本文主要的創(chuàng)新性研究如下:首先,考慮到多個(gè)地位不同的電力零售商可能在同一地區(qū)共存且相互之間存在競爭與合作,建立電力零售商之間的動(dòng)態(tài)非合作博弈模型和合作博弈模型進(jìn)行實(shí)時(shí)定價(jià)策略研究。其次,針對(duì)電力零售商和批發(fā)商之間的競爭以及二者行動(dòng)順序的不同,并結(jié)合零售商之間存在的競爭,建立兩個(gè)不同的動(dòng)態(tài)博弈模型進(jìn)行實(shí)時(shí)定價(jià)策略研究。再次,考慮不同類型用戶共同存在這一現(xiàn)實(shí),以及采購不同電力資源的需要,改變以往研究僅針對(duì)單一類型用戶和單一類型電力來源局限,將采購不同類型電力資源的零售商與不同類型用戶間的策略互動(dòng)建模為一個(gè)五階段動(dòng)態(tài)Stackelberg博弈模型進(jìn)行實(shí)時(shí)電價(jià)定價(jià)策略研究。另外,運(yùn)用Robinstein的討價(jià)還價(jià)思想,構(gòu)造電力零售商與特殊的大用戶之間直接購買電力的短期實(shí)時(shí)定價(jià)談判博弈模型,研究在電力零售商和大用戶之間合同電量確定,但價(jià)格不確定的實(shí)時(shí)雙邊合同談判過程,并對(duì)模型進(jìn)行求解和分析得到電力零售商和大用戶短期實(shí)時(shí)定價(jià)策略。最后,考慮到智能電網(wǎng)中除了大量不同類型用戶存在之外,也存在多個(gè)不同的電力零售商,基于這種復(fù)雜系統(tǒng)下的多層結(jié)構(gòu)供應(yīng)關(guān)系,對(duì)處于多層結(jié)構(gòu)下的多個(gè)電力零售商和多個(gè)用戶之間的實(shí)時(shí)電價(jià)與電力需求互動(dòng)行為建立Stackelberg博弈模型進(jìn)行實(shí)時(shí)電價(jià)定價(jià)策略研究,并顧及到電力零售商和用戶的個(gè)人隱私來設(shè)計(jì)分布式算法進(jìn)行求解�？傮w而言,本文應(yīng)用博弈方法研究智能電網(wǎng)環(huán)境下實(shí)時(shí)電價(jià)定價(jià)策略問題,可以更好地實(shí)現(xiàn)電力零售市場的供需平衡以及削峰填谷,且與固定電價(jià)相比,本文所提出的實(shí)時(shí)定價(jià)策略可以降低電力零售市場的電力負(fù)荷和實(shí)時(shí)價(jià)格,從而保證電力零售商從中獲益,用戶獲得更好的滿意度。本文設(shè)計(jì)的分布式算法也具有較好的收斂速度,具有相當(dāng)?shù)膶?shí)用性,對(duì)于我國正在深入改革的電力市場健康發(fā)展和智能電網(wǎng)建設(shè)具有一定的指導(dǎo)價(jià)值和實(shí)際意義。
【學(xué)位授予單位】：上海理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：F426.61;F224.32

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本文編號(hào)：2785611