基于博弈論的綜合能源系統(tǒng)多目標運行方法研究
發(fā)布時間:2023-04-28 21:32
隨著我國能源革命的不斷推進以及2020年“碳達峰、碳中和”目標的提出,新能源從補充型電源轉向主力型電源已成為必不可擋的趨勢,能源系統(tǒng)面臨著保障能源安全、提高能源效率和促進新能源消納的壓力。以能源需求為核心,通過數(shù)字化與信息化整合區(qū)域內太陽能、風能、地熱能及化石能源等的綜合能源系統(tǒng)(Integrated Energy System,IES)為促進能源耦合互補與提升能源利用效率帶來了新的解決途徑,成為當前能源系統(tǒng)發(fā)展的主要方向之一。與此同時,電力體制改革為用戶側的資源參與電力交易提供了契機,擁有分布式可再生能源的綜合能源系統(tǒng)可以根據自身需求參與電力交易,實現(xiàn)自身經濟效益的最大化。然而,綜合能源系統(tǒng)靈活性極強,交易電價與系統(tǒng)運行方案之間存在相互作用的關系,傳統(tǒng)的運行優(yōu)化方法難以描述兩者之間的互動關系。因此,有必要將博弈論思想引入綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化之中,在保障系統(tǒng)運行方案準確性的同時,提高可再生能源消納水平。本文主要研究內容如下:第一,分析了基于博弈論的綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化基礎理論。首先,介紹了綜合能源系統(tǒng)基本架構,從能源輸入、能源轉換、能源輸出三個方面進行了簡要分析;其次,考慮綜合能源系統(tǒng)...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 綜合能源系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.2 綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化研究
1.2.3 博弈論在能源系統(tǒng)中的應用
1.3 主要研究內容及框架
第2章 相關理論基礎
2.1 綜合能源系統(tǒng)基本架構
2.2 多目標優(yōu)化
2.3 博弈論方法
2.3.1 博弈論概念
2.3.2 博弈論的類型
2.3.3 主從博弈
2.3.4 Nash均衡
2.4 本章小結
第3章 綜合能源系統(tǒng)多目標運行優(yōu)化研究
3.1 綜合能源系統(tǒng)設備出力模型及特性分析
3.1.1 能源生產設備
3.1.2 能源轉換設備
3.1.3 能源存儲設備
3.2 目標函數(shù)
3.2.1 基于IES運行成本的目標函數(shù)
3.2.2 基于IES環(huán)境成本的目標函數(shù)
3.3 綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化約束條件
3.3.1 負荷平衡功率
3.3.2 設備運行約束
3.3.3 環(huán)境約束
3.3.4 用戶舒適度約束
3.4 多目標求解算法與運行優(yōu)化流程
3.4.1 求解算法
3.4.2 綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化流程
3.5 本章小結
第4章 基于非合作主從博弈的組成主體交易優(yōu)化研究
4.1 非合作主從博弈框架
4.2 系統(tǒng)數(shù)學模型
4.2.1 領導者IESO動態(tài)定價博弈模型
4.2.2 跟隨者IES運行優(yōu)化博弈模型
4.2.3 非合作主從博弈優(yōu)化模型
4.3 非合作主從博弈模型求解算法
4.3.1 領導者定價模型求解
4.3.2 跟隨者多目標運行優(yōu)化模型求解
4.4 本章小結
第5章 實證分析
5.1 基礎數(shù)據及模型參數(shù)
5.2 運行優(yōu)化流程
5.3 非合作主從博弈模型運行優(yōu)化結果
5.3.1 算法優(yōu)化結果
5.3.2 內部購售電價策略
5.3.3 電能交易結果
5.3.4 IES多目標運行優(yōu)化結果
5.4 非合作主從博弈模型運行優(yōu)化結果分析
5.4.1 經濟效益分析
5.4.2 環(huán)境成本分析
5.4.3 電價敏感性分析
5.5 本章小結
第6章 研究成果和結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3804518
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 綜合能源系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.2 綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化研究
1.2.3 博弈論在能源系統(tǒng)中的應用
1.3 主要研究內容及框架
第2章 相關理論基礎
2.1 綜合能源系統(tǒng)基本架構
2.2 多目標優(yōu)化
2.3 博弈論方法
2.3.1 博弈論概念
2.3.2 博弈論的類型
2.3.3 主從博弈
2.3.4 Nash均衡
2.4 本章小結
第3章 綜合能源系統(tǒng)多目標運行優(yōu)化研究
3.1 綜合能源系統(tǒng)設備出力模型及特性分析
3.1.1 能源生產設備
3.1.2 能源轉換設備
3.1.3 能源存儲設備
3.2 目標函數(shù)
3.2.1 基于IES運行成本的目標函數(shù)
3.2.2 基于IES環(huán)境成本的目標函數(shù)
3.3 綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化約束條件
3.3.1 負荷平衡功率
3.3.2 設備運行約束
3.3.3 環(huán)境約束
3.3.4 用戶舒適度約束
3.4 多目標求解算法與運行優(yōu)化流程
3.4.1 求解算法
3.4.2 綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化流程
3.5 本章小結
第4章 基于非合作主從博弈的組成主體交易優(yōu)化研究
4.1 非合作主從博弈框架
4.2 系統(tǒng)數(shù)學模型
4.2.1 領導者IESO動態(tài)定價博弈模型
4.2.2 跟隨者IES運行優(yōu)化博弈模型
4.2.3 非合作主從博弈優(yōu)化模型
4.3 非合作主從博弈模型求解算法
4.3.1 領導者定價模型求解
4.3.2 跟隨者多目標運行優(yōu)化模型求解
4.4 本章小結
第5章 實證分析
5.1 基礎數(shù)據及模型參數(shù)
5.2 運行優(yōu)化流程
5.3 非合作主從博弈模型運行優(yōu)化結果
5.3.1 算法優(yōu)化結果
5.3.2 內部購售電價策略
5.3.3 電能交易結果
5.3.4 IES多目標運行優(yōu)化結果
5.4 非合作主從博弈模型運行優(yōu)化結果分析
5.4.1 經濟效益分析
5.4.2 環(huán)境成本分析
5.4.3 電價敏感性分析
5.5 本章小結
第6章 研究成果和結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3804518
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