本文關(guān)鍵詞：基于博弈論的需求響應(yīng)研究及其在促進風(fēng)電消納中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,對能源的依賴性日益增強,但同時面臨著化石能源緊張、環(huán)境污染嚴重的現(xiàn)狀,迫切需要發(fā)展可再生能源。盡管我國風(fēng)能資源豐富、風(fēng)電發(fā)展迅速,卻存在著風(fēng)電利用率不高、棄風(fēng)嚴重等問題。需求響應(yīng)對于實現(xiàn)電力供需平衡、優(yōu)化資源配置具有重要作用,在逐漸開放的市場環(huán)境中,需要研究需求響應(yīng)各參與方的利益關(guān)系,制定合理有效的響應(yīng)機制。本文關(guān)注需求側(cè)資源的研究和利用,探討實施需求響應(yīng)過程中相關(guān)參與方的博弈互動關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,將需求側(cè)資源納入促進風(fēng)電消納的研究中,為提高風(fēng)電消納水平進行了一定理論和實例研究。首先,本文總結(jié)了我國風(fēng)電發(fā)展和利用現(xiàn)狀,闡述了需求響應(yīng)中可中斷負荷和分時電價的實施方式及用戶的響應(yīng)形式,分析了影響我國風(fēng)電消納的主要因素。其次使用博弈論這個數(shù)學(xué)工具,分別對可中斷負荷和需求側(cè)分時電價的實施機制進行研究。針對可中斷負荷中的中斷補償費用確定問題,建立用戶與電力公司的討價還價模型。針對單個用戶談判的局限性,引入考慮產(chǎn)品差異性的豪泰林價格模型,建立多個用戶參與的多次競價模型。相較單一用戶博弈模型,更能發(fā)揮市場競爭力,使中斷補償價格趨向穩(wěn)定較低的水平。針對需求側(cè)分時電價制定問題,建立電力公司與用戶的不完全信息博弈關(guān)系。電力公司根據(jù)多次反饋的用電量和電價關(guān)系,利用貝葉斯法則,逐步確定用戶響應(yīng)能力大小,以最大化自身收益為目標得到最優(yōu)分時電價。通過算例分析與對比,能夠驗證該模型的合理性和在充分調(diào)動用戶參與積極性、優(yōu)化負荷曲線方面的優(yōu)越性。再次綜合前文關(guān)于可中斷負荷中斷補償費用和需求側(cè)分時電價的研究結(jié)果,由可中斷負荷提供系統(tǒng)正旋轉(zhuǎn)備用,分時電價響應(yīng)優(yōu)化負荷曲線,建立考慮需求側(cè)資源的風(fēng)電消納經(jīng)濟調(diào)度模型。模型同時計及了供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)的運行成本,考慮了系統(tǒng)約束、機組約束、可中斷負荷合同等約束條件,基于加慣性權(quán)重的粒子群算法,運用Matlab軟件編程求解。最后,結(jié)合算例進行對比分析,驗證需求側(cè)資源具有提高風(fēng)電消納能力的作用。同時,對比分別考慮和綜合考慮兩種形式需求響應(yīng)資源的調(diào)度結(jié)果,探討不同形式的需求側(cè)資源促進風(fēng)電消納的作用。結(jié)果表明同時考慮可中斷負荷與分時電價,能夠發(fā)揮兩者的協(xié)調(diào)互補性,在減少系統(tǒng)運行成本的同時降低風(fēng)電棄風(fēng)率,提高風(fēng)電在電源結(jié)構(gòu)中所占比例。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電消納 需求響應(yīng) 可中斷負荷 分時電價 博弈論 經(jīng)濟調(diào)度
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：F426.61;TM73
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 引言12-22
• 1.1 研究背景和意義12-15
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)15-19
• 1.2.1 可中斷負荷研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 峰谷分時電價研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 風(fēng)電消納問題研究17-18
• 1.2.4 存在的問題18-19
• 1.3 本文主要工作19-22
• 2 需求響應(yīng)原理及影響風(fēng)電消納因素論述22-36
• 2.1 兩種主要的需求響應(yīng)類型22-26
• 2.1.1 可中斷負荷的運營模式22-24
• 2.1.2 需求側(cè)分時電價24-26
• 2.2 不同用戶的需求響應(yīng)分析26-30
• 2.2.1 居民用戶26-27
• 2.2.2 工業(yè)用戶27-29
• 2.2.3 商業(yè)用戶29-30
• 2.3 影響風(fēng)電消納的主要因素30-35
• 2.3.1 系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力31-32
• 2.3.2 電網(wǎng)輸電能力32-33
• 2.3.3 風(fēng)電并網(wǎng)運行技能33-34
• 2.3.4 風(fēng)電調(diào)度運行水平34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3 博弈論在可中斷負荷管理中的應(yīng)用研究36-48
• 3.1 博弈的概念及動態(tài)博弈分析方法36-37
• 3.2 用戶與電力公司的討價還價模型37-42
• 3.2.1 用戶中斷成本的函數(shù)特性37-38
• 3.2.2 討價還價博弈38-40
• 3.2.3 實例分析40-42
• 3.3 基于價格博弈的可中斷負荷競價模型42-47
• 3.3.1 豪泰林(Hotelling)價格競爭模型42-43
• 3.3.2 豪泰林模型在可中斷負荷競價中的應(yīng)用43-45
• 3.3.3 算例分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 基于博弈論的需求側(cè)分時電價研究48-62
• 4.1 不完全信息動態(tài)博弈48-49
• 4.1.1 基本思路48-49
• 4.1.2 貝葉斯法則49
• 4.2 基于分時電價的不完全信息動態(tài)博弈49-55
• 4.2.1 用戶反應(yīng)模型50-51
• 4.2.2 需求側(cè)分時電價的制定51-52
• 4.2.3 不完全信息市場中動態(tài)博弈模型52-55
• 4.3 算例分析55-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 5 計及需求響應(yīng)資源的風(fēng)電消納經(jīng)濟調(diào)度模型62-74
• 5.1 含風(fēng)電場的電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度62-64
• 5.2 計及需求響應(yīng)資源的風(fēng)電消納經(jīng)濟調(diào)度模型64-67
• 5.2.1 目標函數(shù)64-66
• 5.2.2 約束條件66-67
• 5.3 算法求解67-72
• 5.3.1 加慣性權(quán)重的粒子群優(yōu)化算法67-70
• 5.3.2 經(jīng)濟調(diào)度模型的求解70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-74
• 6 算例分析74-92
• 6.1 基本參數(shù)74-75
• 6.2 算例結(jié)果分析75-87
• 6.2.1 火電機組出力情況分析76-78
• 6.2.2 系統(tǒng)運行成本分析78-82
• 6.2.3 棄風(fēng)情況分析82-86
• 6.2.4 綜合對比86-87
• 6.3 不同類型需求響應(yīng)資源對風(fēng)電消納的作用87-90
• 6.4 本章小結(jié)90-92
• 7 結(jié)論與展望92-96
• 7.1 結(jié)論92-93
• 7.2 展望93-96
• 參考文獻96-100
• 附錄A100-102
• 附錄B102-104
• 附錄C104-108
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果108-112
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集112

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本文編號：280113