發(fā)布時間：2020-08-08 13:17

【摘要】：從系統(tǒng)科學角度來看,電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個典型的多級復(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)控用戶電力消費模式從而減少電力的生產(chǎn)和運營費用,基于價格的需求響應(yīng)機制可以有效地緩解電力系統(tǒng)的供需不平衡。電力產(chǎn)品定價方法有其自身固有特性,良好的電價機制需要用戶根據(jù)電網(wǎng)運行狀態(tài)和自身用電需求靈活地調(diào)整用電時間和數(shù)量,實現(xiàn)減少支出,從社會角度來講可以有效地緩解電力供需不平衡,降低碳排放量,從而增加社會綜合效益。與傳統(tǒng)電力產(chǎn)品定價方式不同的是,智能電網(wǎng)環(huán)境下的動態(tài)定價機制不僅關(guān)注供電商與每個用戶之間的互動行為,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總量,因此智能電網(wǎng)環(huán)境下最理想的定價機制就是實時電價。實時電價是近幾年來智能電網(wǎng)背景下人們關(guān)注的一個熱點研究課題,隨著智能電網(wǎng)在不久的將來得以全面實現(xiàn),實時電價必將成為電力行業(yè)首選的定價機制。實時電價的一個重要研究方向是從開放電力市場角度考慮,采用市場定價機制,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行基于需求響應(yīng)的智能電網(wǎng)實時電價定價策略研究。本文主要的創(chuàng)新性研究如下:首先,考慮到多個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態(tài)非合作博弈模型和合作博弈模型進行實時定價策略研究。其次,針對電力零售商和批發(fā)商之間的競爭以及二者行動順序的不同,并結(jié)合零售商之間存在的競爭,建立兩個不同的動態(tài)博弈模型進行實時定價策略研究。再次,考慮不同類型用戶共同存在這一現(xiàn)實,以及采購不同電力資源的需要,改變以往研究僅針對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建模為一個五階段動態(tài)Stackelberg博弈模型進行實時電價定價策略研究。另外,運用Robinstein的討價還價思想,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時定價談判博弈模型,研究在電力零售商和大用戶之間合同電量確定,但價格不確定的實時雙邊合同談判過程,并對模型進行求解和分析得到電力零售商和大用戶短期實時定價策略。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,對處于多層結(jié)構(gòu)下的多個電力零售商和多個用戶之間的實時電價與電力需求互動行為建立Stackelberg博弈模型進行實時電價定價策略研究,并顧及到電力零售商和用戶的個人隱私來設(shè)計分布式算法進行求解�？傮w而言,本文應(yīng)用博弈方法研究智能電網(wǎng)環(huán)境下實時電價定價策略問題,可以更好地實現(xiàn)電力零售市場的供需平衡以及削峰填谷,且與固定電價相比,本文所提出的實時定價策略可以降低電力零售市場的電力負荷和實時價格,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)計的分布式算法也具有較好的收斂速度,具有相當?shù)膶嵱眯?對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)價值和實際意義。
【學位授予單位】：上海理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：F426.61;F224.32

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本文編號：2785611