【摘要】：智能電網(wǎng)(Smart Grid)是當(dāng)前世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的主要方向,相比于傳統(tǒng)電網(wǎng),它通過智能電表將信息、通信及計算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)與傳統(tǒng)電力設(shè)備高度集成,構(gòu)建高級量測體系(advanced metering infrastructure),既能夠通過用電資源的優(yōu)化配置提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性,又能通過引入可再生能源和分布式儲能裝置提高經(jīng)濟效益,節(jié)能減排。當(dāng)前的智能電網(wǎng)研究主要注重供電側(cè)的安全穩(wěn)定和需求側(cè)的合理用電決策。本文研究電網(wǎng)需求側(cè)管理(Demand-side Management, DSM)系統(tǒng)中用戶的用電行為與電網(wǎng)之間的交互行為,利用用戶與電網(wǎng)之間存在的供給和需求矛盾、以及用戶之間用電的競爭關(guān)系,通過博弈算法構(gòu)建有效的電價制定機制。智能電網(wǎng)中隨著分布式儲能裝置如太陽能、風(fēng)能等發(fā)電裝置應(yīng)用的日益普及,用戶由被動的接受者逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膮⑴c者,故用戶承擔(dān)了發(fā)電和用電的雙重功能,這為制定靈活的電價策略提供了基礎(chǔ),而有效的電價機制可以在提高用戶經(jīng)濟效益的同時引導(dǎo)用戶的用電行為,使整個電網(wǎng)的總負(fù)荷曲線達(dá)到削峰填谷的效果。首先,電網(wǎng)需求側(cè)引入分布式儲能裝置,將用戶的用電負(fù)荷抽象為基本用電和儲能裝置的充放電決策兩部分,利用實時電價與用電負(fù)荷之間的關(guān)系,提出日前優(yōu)化機制。對于供電側(cè),以削峰填谷為目的通過集中式運算得到參考負(fù)荷,并將其作為電價因子來引導(dǎo)用戶的用電決策。同時,在需求側(cè)的用戶間建立非合作博弈(Non-cooperative Game)模型。針對該博弈模型,分析了最優(yōu)響應(yīng)算法(Best Response)在納什均衡點的收斂性問題,利用最優(yōu)響應(yīng)算法與強單調(diào)函數(shù)的關(guān)系,重新構(gòu)造目標(biāo)函數(shù),提出迭代算法,解決了最優(yōu)響應(yīng)算法收斂性對目標(biāo)函數(shù)的要求。實驗結(jié)果表明,需求側(cè)達(dá)到納什均衡時整個電網(wǎng)的總用電負(fù)荷表現(xiàn)出了良好的削峰填谷的效果。其次,考慮用戶的用電行為具有隨機性和獨有性,論文對需求側(cè)用戶的負(fù)荷模型進行擴展,將用電負(fù)荷抽象成與用戶用電特性參數(shù)及用電偏好(用電偏好可通過協(xié)方差矩陣刻畫)相關(guān)的隨機變量。用戶已知自身用電偏好的先驗分布,同時假設(shè)用戶間的用電偏好存在一定的內(nèi)在聯(lián)系。進而用戶在原有的電價機制的基礎(chǔ)上利用自身的收益函數(shù)以及自身用電偏好的先驗和觀測信息建立基于部分信息的貝葉斯博弈模型,通過分析最優(yōu)響應(yīng)解,最終在削峰填谷的基礎(chǔ)上求解出最優(yōu)用電決策。文章的最后對用戶的用電偏好進行進一步的分析,考慮到用戶間用電偏好未知時的場景。用戶利用智能電表的通信功能相互建立數(shù)據(jù)交流機制,對其他用戶的決策信息進行觀測采樣,進而估計其他用戶的用電偏好,并最終得到自身的最優(yōu)用電決策。考慮到估計量與觀測的線性關(guān)系,采用序貫LMMSE (Linear Minimum Mean Square Error,線性最小均方誤差)估計用戶偏好,通過數(shù)據(jù)仿真表明,基于該算法的管理機制同樣能夠在削峰填谷的基礎(chǔ)上提高需求側(cè)用戶的收益。
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【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM73

【共引文獻】

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4 何之棟;工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)路由及通信調(diào)度的實現(xiàn)與優(yōu)化[D];浙江大學(xué);2014年

5 魏齡;饋線自動化與地理信息系統(tǒng)在農(nóng)網(wǎng)改造中的應(yīng)用研究[D];昆明理工大學(xué);2014年

6 侯曉宇;低功耗智能電表主控芯片的數(shù)字后端研究實現(xiàn)[D];中國科學(xué)院大學(xué)（工程管理與信息技術(shù)學(xué)院）;2014年

7 史玉杰;基于實時測量單相智能電表的設(shè)計與實現(xiàn)[D];太原理工大學(xué);2015年

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本文編號：2382023