本文關(guān)鍵詞：基于多目標(biāo)的分時階梯電價優(yōu)化模型及其應(yīng)用

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【摘要】：由于大量燃燒化石能源導(dǎo)致能源日益枯竭,能源危機(jī)逐漸顯現(xiàn),使電力行業(yè)面臨更加艱巨的節(jié)能減排任務(wù)。單純依靠提高供電側(cè)供電能力來解決供需緊張,已不能滿足建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會的要求。這不僅要求發(fā)電側(cè)有義務(wù)節(jié)能減排,同樣用電側(cè)也有義務(wù)。用電側(cè)節(jié)能減排主要依靠電力需求側(cè)管理(Demand Side Management, DSM),它作為一種有效的負(fù)荷管理手段一定程度上能緩解能源緊缺和環(huán)境污染問題,抑制電力價格波動,提升資源利用率。良好的電價機(jī)制可以幫助電力用戶提高節(jié)能意識,激勵用戶在不同時間合理用電,節(jié)約資源與電費(fèi)。針對這一問題,本文開展的研究工作如下：本文首先發(fā)現(xiàn)了分時電價和階梯電價的互補(bǔ)性。比較了分時電價和階梯電價的特點,發(fā)現(xiàn)兩種電價機(jī)制具有互補(bǔ)性,前者解決峰谷差的問題,不同的時段對應(yīng)不同的價格；后者激勵用戶節(jié)能,提高能源利用率。然后,提出需求響應(yīng)多級多時段彈性系數(shù)概念�？紤]了管制市場中電力用戶對分時階梯電價的響應(yīng),提出以多級需求彈性系數(shù)來確定每個階梯的最佳分時電價,并研究了多級需求彈性系數(shù)的求取方法。接著,提出了基于多目標(biāo)的分時階梯電價優(yōu)化模型。該模型結(jié)合了分時電價和階梯電價以減小峰谷差和降低用戶用電量作為目標(biāo)函數(shù),全面考慮了各方面的約束條件,如用戶的用電成本、用電單價約束等,模型采用帶精英策略的非支配排序遺傳算法求解帕累托解集。最后算例驗證本模型在兼顧減小峰谷差和降低用戶費(fèi)用的前提下可取得較好的節(jié)能效益。最后,以捕碳裝置響應(yīng)電價為例進(jìn)行驗證,捕碳裝置具有靈活運(yùn)行的特點,針對不同的電價策略,可以改變運(yùn)行方式降低用電費(fèi)用提高捕碳電廠的收益。本文圍繞電價策略展開研究,提出了基于多目標(biāo)的分時階梯電價優(yōu)化模型。所提出的電價優(yōu)化模型對不同的能源,在管制市場中基本都是適應(yīng)的。所做工作能夠為今后的居民分時階梯電價提供參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】：需求響應(yīng) 分時電價 階梯電價 價格彈性矩陣 空氣捕碳
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：F426.61
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景和意義10-12
• 1.2 需求響應(yīng)在電力市場中的應(yīng)用12-16
• 1.3 分時階梯電價理論研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.1 分時階梯電價理論國外研究狀況16-18
• 1.3.2 分時階梯電價理論國內(nèi)研究狀況18
• 1.4 本文主要工作和組織結(jié)構(gòu)18-20
• 第2章 分時階梯電價的基本理論20-33
• 2.1 分時階梯電價介紹20-25
• 2.1.1 分時電價及其時段劃分20-22
• 2.1.2 階梯電價及其階梯數(shù)劃分22-25
• 2.2 分時電價與階梯電價對比25-26
• 2.3 分時階梯電價的電量電價彈性矩陣26-32
• 2.3.1 需求響應(yīng)對電力供需曲線的影響27-29
• 2.3.2 電力產(chǎn)品的價格彈性理論29-30
• 2.3.3 價格彈性矩陣特點分析30
• 2.3.4 價格彈性矩陣求取過程30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 基于多目標(biāo)的分時階梯電價模型及其求解33-47
• 3.1 概述33
• 3.2 分時階梯電價建模與優(yōu)化33-38
• 3.2.1 用戶反映模型33-35
• 3.2.2 決策變量和目標(biāo)函數(shù)35-37
• 3.2.3 等式約束和不等式約束37-38
• 3.3 模型求解38-40
• 3.3.1 NSGA2算法概述39
• 3.3.2 NSGA2算法流程39-40
• 3.4 算例分析40-46
• 3.4.1 仿真環(huán)境與參數(shù)設(shè)置40-41
• 3.4.2 不同電價優(yōu)化模型下的結(jié)果對比41-46
• 3.4.3 結(jié)果分析46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 新能源驅(qū)動的捕碳裝置響應(yīng)電價研究47-59
• 4.1 概述47
• 4.2 風(fēng)電削峰填谷電價決策模型47-50
• 4.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率輸出特性48-49
• 4.2.2 風(fēng)電電價策略49-50
• 4.3 風(fēng)能驅(qū)動的空氣捕碳各環(huán)節(jié)介紹及降低成本的措施50-52
• 4.3.1 風(fēng)能驅(qū)動的空氣捕碳各環(huán)節(jié)介紹50-51
• 4.3.2 風(fēng)能驅(qū)動的空氣捕碳降低成本的措施51-52
• 4.4 風(fēng)電驅(qū)動的捕碳裝置響應(yīng)電價模型52-58
• 4.4.1 風(fēng)能驅(qū)動的空氣捕碳負(fù)荷特性52-53
• 4.4.2 目標(biāo)函數(shù)53
• 4.4.3 約束條件53-54
• 4.4.4 算例分析54-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論與展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 致謝66-67
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果67

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本文編號：654970