發(fā)布時間：2019-05-12 17:41

【摘要】：本論文獲諸克軍教授主持的國家自然科學(xué)基金項目“城市天然氣管網(wǎng)分時定價政策的多Agent仿真研究(No.71173202)”資助。 城市天然氣管網(wǎng)是城市的公共設(shè)施,已經(jīng)成為社會穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。目前國內(nèi)外的天然氣公司發(fā)展迅速,管網(wǎng)覆蓋面與日俱增,用戶種類日益繁多,用戶數(shù)量突飛猛進(jìn),城市居民對天然氣的依賴越來越強(qiáng)。中國多個城市天然氣供需矛盾突出,出現(xiàn)嚴(yán)重的“氣荒”現(xiàn)象,暴露出中國天然氣價格體制的種種弊端。因此,制定城市燃?xì)夤芫W(wǎng)天然氣分時定價機(jī)制,能夠優(yōu)化資源配置,保證城市天然氣管網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行,從而緩解城市“氣荒”現(xiàn)象,促進(jìn)燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。 城市燃?xì)夤芫W(wǎng)分時定價多Agent仿真就是要真實地再現(xiàn)天然氣價格變化所引起的燃?xì)夤芫W(wǎng)需求與運(yùn)營的動態(tài)變化過程及涌現(xiàn)特征。本文建立了包含政府、燃?xì)膺\(yùn)營商、用戶(城市居民用戶和城市工商業(yè)用戶)等多主體參與的城市燃?xì)庥脩舴謺r定價多Agent仿真模型,仿真各主體的自主行為、交互作用及與環(huán)境的相互影響。其中,政府控制天然氣價格的上、下限,起監(jiān)控作用;各類用戶分別建立各自的價格需求響應(yīng)規(guī)則,根據(jù)價格變化調(diào)整其自身用氣行為；燃?xì)膺\(yùn)營商根據(jù)用戶響應(yīng)行為動態(tài)調(diào)整天然氣價格,但受政府智能體的制約。通過城市燃?xì)夤芫W(wǎng)分時定價多Agent仿真分析,探討價格變化對峰、平、谷時段負(fù)荷的影響,尋求最佳分時價格以保證各相關(guān)主體的利益,并降低燃?xì)夤芫W(wǎng)的峰谷負(fù)荷差。主要內(nèi)容如下： (1)提出城市燃?xì)夤芫W(wǎng)分時定價機(jī)制,包括分時定價的對象、原則、策略和實施流程。本文的研究對象是城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng),分時定價的對象是城市工商業(yè)用戶和城市居民用戶；將一天分為峰、平、谷三個時段,按照“量大價格”的原則實施峰谷分時定價；分時定價的策略是制定峰谷價格關(guān)系,降低燃?xì)夤芫W(wǎng)峰谷負(fù)荷差,并盡可能使得用戶收益增加或者用戶能源消費支出降低,以保證用戶對價格的響應(yīng)行為。 (2)分析目前我國的天然氣定價機(jī)制。通過介紹我國天然氣生產(chǎn)和消費狀況,分析價格對天然氣供需關(guān)系的影響；對比我國天然氣定價機(jī)制與世界天然氣定價機(jī)制,發(fā)現(xiàn)我國天然氣定價機(jī)制中存在的問題。 (3)天然氣需求價格彈性估計。分別對世界范圍內(nèi)工商業(yè)用戶和居民用戶的天然氣需求價格彈性進(jìn)行詳細(xì)的綜述,以此作為確定我國工商業(yè)用戶和居民用戶天然氣需求價格彈性的依據(jù)。 (4)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)短期負(fù)荷預(yù)測。通過分析短期負(fù)荷預(yù)測的特點和影響因素,建立基于模態(tài)經(jīng)驗分解(EMD)、相空間重構(gòu)(PSR)和最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)的天然氣短期負(fù)荷預(yù)測模型。并運(yùn)用該組合預(yù)測模型對鄭州市燃?xì)夤芫W(wǎng)一天24小時的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測,為城市燃?xì)夤芫W(wǎng)分時定價提供仿真數(shù)據(jù)。 (5)建立城市燃?xì)夤芫W(wǎng)分時定價多Agent仿真模型。通過分析工商業(yè)用戶和居民用戶天然氣消費比重對城市燃?xì)夤芫W(wǎng)負(fù)荷的影響,得出工商業(yè)用戶和居民用戶分時定價的假設(shè)條件。以此為基礎(chǔ),建立基于價格彈性的工商業(yè)用戶分時定價多Agent仿真模型、基于消費心理的居民用戶分時定價多Agent仿真模型,以及城市燃?xì)庥脩?工商業(yè)用戶和居民用戶)分時定價多Agent仿真模型。 (6)鄭州市城市燃?xì)夤芫W(wǎng)分時定價仿真實例�；诔鞘腥�?xì)夤芫W(wǎng)分時定價多Agent仿真模型,以鄭州市為仿真實例,分別仿真鄭州市工商業(yè)用戶分時定價、居民用戶分時定價,以及工商業(yè)用戶和居民用戶同時實施分時定價的問題。 根據(jù)上述多Agent分時定價仿真模型,以鄭州市為例,將一天24小時劃分為峰、平、谷三個時段,按照“量大價高”的原則,分別對城市工商業(yè)用戶、城市居民用戶和城市燃?xì)庥脩魧嵤┓謺r定價政策,模擬鄭州市燃?xì)夤芫W(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。并得出以下結(jié)論： (1)所建立的城市燃?xì)夤芫W(wǎng)多Agent系統(tǒng)反映了分時定價政策下,政府、燃?xì)膺\(yùn)營商、工商業(yè)用戶和居民用戶之間的交互行為所引起的城市燃?xì)夤芫W(wǎng)負(fù)荷變化的動態(tài)變化過程。仿真結(jié)果表明城市燃?xì)庥脩舴謺r定價能夠有效降低燃?xì)夤芫W(wǎng)峰谷負(fù)荷差,可以為我國不同城市實施天然氣分時定價提供決策依據(jù)。 (2)對工商業(yè)用戶實施分時定價時,燃?xì)膺\(yùn)營商一直處于虧損狀態(tài)；而對居民用戶實施分時定價時,燃?xì)膺\(yùn)營商的效益先增加后減小,且當(dāng)峰谷價格差高于某一閾值時,開始呈現(xiàn)虧損。也就是說,對工商業(yè)用戶實施分時定價使得燃?xì)膺\(yùn)營商虧損,對居民用戶實施分時定價才可能使得燃?xì)膺\(yùn)營商獲益。 (3)對于工商業(yè)用戶而言,分時定價一定會使其獲益,且峰谷價格差越大,獲益越多；對于居民用戶而言,分時定價使得其能源消費支出增加,且峰谷價格差越大,能源消費支出越大。 (4)對工商業(yè)用戶實施分時定價時,居民用戶比例越低,燃?xì)夤芫W(wǎng)峰谷負(fù)荷差越小,且調(diào)峰效率越高；對居民用戶實施分時定價時,居民用戶比例越低,燃?xì)夤芫W(wǎng)峰谷負(fù)荷差越也小,而調(diào)峰效率較差；同時對工商業(yè)用戶和居民用戶實施分時定價時,燃?xì)夤芫W(wǎng)調(diào)峰效率最高。 本文的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在以下三個方面： 第一,選題上的創(chuàng)新。以削峰填谷、優(yōu)化天然氣消費結(jié)構(gòu)為目的,提出城市燃?xì)夤芫W(wǎng)分時定價機(jī)制,是一個全新的選題。 第二,建立了基于價格彈性的工商業(yè)用戶需求響應(yīng)模型；并通過構(gòu)造天然氣價格敏感度函數(shù),建立了基于消費心理學(xué)的居民用戶需求響應(yīng)模型。 第三,建立城市燃?xì)庥脩舴謺r定價多Agent仿真模型。城市燃?xì)夤芫W(wǎng)看作一個具有非線性作用機(jī)制的復(fù)雜經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。基于此,本文建立了包含政府、燃?xì)膺\(yùn)營商、城市工商業(yè)用戶、城市居民用戶等多主體參與的城市燃?xì)庥脩舴謺r定價多Agent仿真模型,通過各主體的協(xié)作與交互行為模擬城市燃?xì)夤芫W(wǎng)需求與運(yùn)營的動態(tài)變化過程,并得出相關(guān)有意義的結(jié)論。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU996

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2475570