【摘要】：智能電網(wǎng)是一種新型的電力供需網(wǎng)絡(luò),借助先進(jìn)的信息和通信技術(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化電力系統(tǒng)管理,允許雙向電力流和信息流相互作用,提高電網(wǎng)的高效性和安全性。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的集中式發(fā)電相比,分布式能源具有清潔環(huán)保和發(fā)電方式靈活等優(yōu)勢(shì),尤其是可再生分布式能源,將是智能電網(wǎng)重要的能源來源之一。但是大量分布式能源并網(wǎng)運(yùn)行會(huì)給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來巨大挑戰(zhàn)。如何在智能電網(wǎng)環(huán)境下高效調(diào)度分布式能源,同時(shí)保持電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是智能電網(wǎng)技術(shù)研究中的一項(xiàng)重要課題。微電網(wǎng)作為一種自治的電力系統(tǒng),能高效地匹配本地分布式能源的供給和負(fù)載的需求,是分布式能源并網(wǎng)問題的有效解決方案之一。電動(dòng)汽車作為一種特殊的分布式能源,同時(shí)具有可控負(fù)載和電源的雙重身份,還具有移動(dòng)性、隨機(jī)性、低服務(wù)成本等特點(diǎn)。因此,微電網(wǎng)和電動(dòng)汽車的電能優(yōu)化管理是智能電網(wǎng)分布式能源調(diào)度與控制研究的重要內(nèi)容,對(duì)提高電網(wǎng)管理的效率和靈活性具有十分重要的意義。本文重點(diǎn)圍繞智能電網(wǎng)分布式能源研究中的微電網(wǎng)和電動(dòng)汽車電能優(yōu)化管理問題展開,主要貢獻(xiàn)如下:微電網(wǎng)電能管理的研究從局部到整體。一是針對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部用戶,提出一種基于非合作博弈論的分布式電能調(diào)度方法。該方法中,家庭用戶相互之間競(jìng)爭(zhēng),并控制其負(fù)荷以保證自身的舒適度和偏好程度,同時(shí)又盡可能減少用電成本;二是面向微電網(wǎng)用戶與分布式可再生能源之間的電能調(diào)度,提出一種基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的系統(tǒng)成本優(yōu)化的集中式能量調(diào)度方法。該方法中,調(diào)度中心收集微電網(wǎng)所有用戶的負(fù)載信息和可再生分布式能源信息,并根據(jù)實(shí)時(shí)的電價(jià)信息集中調(diào)度用戶的負(fù)載用電,降低微電網(wǎng)用電成本;三是考慮微電網(wǎng)既有內(nèi)部電能調(diào)度又有外部電能交易,設(shè)計(jì)雙層電能博弈機(jī)制來實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的最優(yōu)和彈性能量交易。對(duì)單個(gè)微電網(wǎng)內(nèi)多個(gè)家庭之間建立非合作博弈機(jī)制,對(duì)微電網(wǎng)之間的能量交易采用多主多從斯坦克伯格博弈,該雙層能量交易機(jī)制能夠顯著提高微電網(wǎng)可再生能源的利用率,并降低用電成本。電動(dòng)汽車電能管理的研究包含固定和移動(dòng)充電場(chǎng)景。一是面向電動(dòng)汽車固定充電場(chǎng)景,提出一種基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的集中式電價(jià)控制策略。該策略中,匯集商集中管理電動(dòng)汽車的電池,并且考慮電網(wǎng)供電負(fù)荷的約束,通過電價(jià)控制調(diào)整充電的需求量至期望水平,保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定;二是面向電動(dòng)汽車移動(dòng)充電場(chǎng)景,提出一種自適應(yīng)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制方法對(duì)動(dòng)態(tài)無線充電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。該方法在系統(tǒng)代價(jià)函數(shù)中聯(lián)合考慮電網(wǎng)側(cè)功率的變化率和充放電對(duì)電池壽命的影響,保證兩者在控制過程中的最優(yōu)性能。三是針對(duì)無線充電市場(chǎng),采用迭代雙邊拍賣算法進(jìn)行電能供需匹配,分布式能源作為電能賣方,匯集商匯集電動(dòng)汽車的充電需求,作為電能買方,買賣雙方按照自身效益最大化的原則進(jìn)行出價(jià)。該方法可以在保護(hù)買賣方隱私信息情況下最大化總效益。最后,對(duì)本文智能電網(wǎng)分布式能源調(diào)度與控制研究進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)今后的工作進(jìn)行了展望。
【圖文】：

邐第一章緒論邐逡逑計(jì)有效的電能交易機(jī)制來最大化供給方和需求方的效益，是本文的第（６）個(gè)研究點(diǎn)。逡逑以上第（１）至第（４）研究點(diǎn)對(duì)應(yīng)本文第二至第五章，第（５）（６）研究點(diǎn)對(duì)應(yīng)本文第六章。逡逑第二至第四章研宄微電網(wǎng)電能管理問題，按照從局部到整體的順序，第二章只考慮微逡逑電網(wǎng)內(nèi)部用戶博弈，第三章考慮分布式能源接入，優(yōu)化匹配微電網(wǎng)用戶需求和分布式逡逑電力供給，，第四章考慮多個(gè)微電網(wǎng)之間的博弈，通過多個(gè)微電網(wǎng)之間電能交易高效利逡逑用分布式能源。第五和第六章研究電動(dòng)汽車充電管理問題。第五章針對(duì)固定充電方式，逡逑通過電價(jià)控制把充電負(fù)荷調(diào)整至期望水平，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)居民配電網(wǎng)削峰填谷。第六章逡逑針對(duì)無線動(dòng)態(tài)充電方式，先研宄主電網(wǎng)供電的無線充電系統(tǒng)控制，再研究分布式能源逡逑供電的充電市場(chǎng)機(jī)制。逡逑（３邐劈鐘kw邐逡逑

時(shí)段邐時(shí)段逡逑圖２－４博弈前后２４個(gè)時(shí)段的用電成本變化逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－４邋Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔ｝－邋ｃｏｓｔ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｏｆ邋２４邋ｔｉｍｅ邋ｐｅｒｉｏｄｓ邋ｂｅｆｏｒｅ邋ａｎｄ邋ａｆｔｅｒ邋ｇａｍｅ逡逑下面比較僅通過調(diào)整用電時(shí)間最少化用戶用電成本的系統(tǒng)優(yōu)化模型（以下稱ｓｏ模逡逑型）與本章非合作博弈模型（以下稱ＵＯ模型）的調(diào)度性能。ＳＯ模型與ＵＯ模型中所逡逑２８逡逑
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM73

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本文編號(hào)：2552204