能源緊缺與環(huán)境污染問題已然成為全球各國迫切需要解決的兩大難題,發(fā)展可持續(xù)、環(huán)境友好型電力系統(tǒng)顯得極為必要。同時,電力市場環(huán)境已悄然變化,具有前所未有的開放程度與包容度,各電廠在決策時以供需、環(huán)保、資源約束為紅線期許在調(diào)度過程中謀求最大收益。傳統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度模型僅考慮了環(huán)保、自愿約束,忽略了電廠對利益的訴求,故模型無法準確刻畫參與調(diào)度控制中電廠的市場行為。因此,在充分考慮調(diào)度各方市場行為的基礎(chǔ)上,構(gòu)建匹配當前市場開放程度、兼顧電網(wǎng)與電廠利益的多類型電廠區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度模型,研究市場化背景下的一般性風-水-氣區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度問題顯得極為必要。首先,根據(jù)調(diào)度控制過程中風電、水電、氣電廠處于競爭狀態(tài)且呈現(xiàn)出趨利態(tài)勢,構(gòu)建了以電廠收益最大化為目標的一般性非合作博弈調(diào)度數(shù)學模型。依據(jù)納什均衡的定義與求解需求,對其存在性進行論證,并設計了一種“均衡定義+PSO”的求解方案。其次,深掘市場環(huán)境下調(diào)度控制過程中電網(wǎng)在價格制訂上的主導性、趨利性以及對電廠的引導作用,電廠間彼此競爭、趨利以及跟隨電網(wǎng)制訂電價調(diào)整自身策略的決策規(guī)律,以主從博弈為基礎(chǔ),采用風-水-氣區(qū)域電網(wǎng)為研究對象,設計了電網(wǎng)主導、電廠跟隨的一般性區(qū)域電網(wǎng)主從調(diào)度模型。依據(jù)主從博弈均衡的定義,論證了Stackelberg-Nash均衡的存在,并且結(jié)合NSGA-II、解耦分解理念以及均衡定義提出了一種新的求解方案。再次,簡述了魯棒優(yōu)化理論對于不確定性問題刻畫的優(yōu)越性,并選用此理論刻畫風電的不確定性,并結(jié)合主從博弈理論,構(gòu)建了計及風電不確定性的區(qū)域電網(wǎng)主從博弈調(diào)度模型。最后,采用以西北某省能源結(jié)構(gòu)為藍本設計的數(shù)值仿真算例,模擬不同季節(jié)、不同風電接入情況下的調(diào)度運行。模擬運行結(jié)果表明,本文所提非合作博弈、主從博弈、計及風電不確定性的主從博弈調(diào)度模型在利益分配的均衡性與分配策略的穩(wěn)定性水平上顯著優(yōu)于經(jīng)典經(jīng)濟調(diào)度與計及不確定的魯棒調(diào)度模型。
【學位單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM73
【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 含風電的電網(wǎng)調(diào)度研究
        1.2.2 市場環(huán)境下的電網(wǎng)調(diào)度研究
        1.2.3 博弈論在電力系統(tǒng)中的應用研究
    1.3 本文主要內(nèi)容
2 基于經(jīng)典非合作博弈的風-水-氣區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度研究
    2.1 博弈論概述
    2.2 非合作博弈理論概述
        2.2.1 非合作博弈表達形式
        2.2.2 非合作博弈均衡定義與存在性理論
        2.2.3 博弈均衡求解
    2.3 基于經(jīng)典非合作博弈區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度模型
        2.3.1 風電出力特性與收益建模
        2.3.2 水電出力特性與收益建模
        2.3.3 氣電出力特性與收益建模
        2.3.4 非合作博弈模型構(gòu)建
    2.4 納什均衡求解
    2.5 算例仿真
        2.5.1 均衡存在性證明
        2.5.2 時間尺度對非合作博弈調(diào)度模型的影響研究
        2.5.3 風電接入比率對非合作博弈調(diào)度模型的影響研究
        2.5.4 利益分配均衡分析
    2.6 本章小結(jié)
3 基于主從博弈的風-水-氣區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度研究
    3.1 主從博弈理論概述
        3.1.1 主從博弈博弈表達形式
        3.1.2 主從博弈均衡定義與存在性理論
        3.1.3 主從博弈均衡求解
    3.2 基于主從博弈區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度模型
        3.2.1 風電出力特性與收益建模
        3.2.2 水電出力特性與收益建模
        3.2.3 氣電出力特性與收益建模
        3.2.4 電網(wǎng)調(diào)度特性與收益建模
        3.2.5 主從博弈模型構(gòu)建
    3.3 STACKBERG-NASH均衡求解
    3.4 算例仿真
        3.4.1 Stackberg-Nash均衡存在性證明
        3.4.2 時間尺度對主從博弈調(diào)度模型的影響研究
        3.4.3 風電接入比率對非合作博弈調(diào)度模型的影響研究
        3.4.4 利益分配均衡分析
    3.5 本章小結(jié)
4 考慮風電不確定性的區(qū)域電網(wǎng)主從博弈調(diào)度研究
    4.1 魯棒優(yōu)化
    4.2 考慮不確定性的主從博弈模型
        4.2.1 風電出力特性與收益建模
        4.2.2 水電出力特性與收益建模
        4.2.3 氣電出力特性與收益建模
        4.2.4 電網(wǎng)調(diào)度特性與收益建模
        4.2.5 計及不確定性的主從博弈模型構(gòu)建
    4.3 STACKBERG-NASH均衡求解
    4.4 算例仿真
        4.4.1 時間尺度對主從博弈調(diào)度模型的影響研究
        4.4.2 風電接入比率對非合作博弈調(diào)度模型的影響研究
        4.4.3 利益分配均衡分析
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
附錄

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 汪超群;韋化;吳思緣;;計及風電不確定性的隨機安全約束機組組合[J];電網(wǎng)技術(shù);2017年05期

2 張倩文;王秀麗;楊廷天;任景;張小東;;含風電場電力系統(tǒng)的魯棒優(yōu)化調(diào)度[J];電網(wǎng)技術(shù);2017年05期

3 孫欣;方陳;沈風;馬群;;考慮風電出力不確定性的發(fā)用電機組組合方法[J];電工技術(shù)學報;2017年04期

4 陳建華;張瑤;郭子明;張昊;閻博;;考慮電力系統(tǒng)頻率響應特性的魯棒區(qū)間風電調(diào)度方法[J];中國電機工程學報;2016年22期

5 艾欣;周樹鵬;趙閱群;;考慮風電不確定性的用戶側(cè)分時電價研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2016年05期

6 艾小猛;韓杏寧;文勁宇;姚偉;羅衛(wèi)華;;考慮風電爬坡事件的魯棒機組組合[J];電工技術(shù)學報;2015年24期

7 張劉冬;殷明慧;卜京;宋坤隆;鄒云;;基于成本效益分析的風電?抽水蓄能聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)度模型[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年12期

8 劉小聰;王蓓蓓;李揚;王珂;;計及需求側(cè)資源的大規(guī)模風電消納隨機機組組合模型[J];中國電機工程學報;2015年14期

9 高亞靜;劉棟;程華新;李天;李鵬;;基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的短期風電出力預估–校正預測模型[J];中國電機工程學報;2015年11期

10 崔強;王秀麗;曾平良;姚力;武澤辰;唐倫;;調(diào)峰約束下考慮風電消納的多目標尖峰電價決策模型[J];中國電機工程學報;2015年11期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 王睿;低碳發(fā)電調(diào)度模式及其電價機制研究[D];華北電力大學;2013年

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 羅航;博弈論在含電動汽車區(qū)域電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度中的應用[D];西安理工大學;2017年

2 宗海翔;風電最優(yōu)置信度及相關(guān)問題研究[D];東南大學;2015年

本文編號：2840554