發(fā)布時間：2018-01-02 09:17

  本文關(guān)鍵詞：基于博弈論的智能配用電系統(tǒng)優(yōu)化運行方法　出處：《華北電力大學(北京)》2017年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 智能配用電系統(tǒng) 博弈論 優(yōu)化運行 能量管理

【摘要】：智能配用電系統(tǒng)是堅強智能電網(wǎng)的重要組成部分。伴隨著能源領(lǐng)域的變革、售電側(cè)市場化改革以及自動需求響應技術(shù)的發(fā)展,智能配用電系統(tǒng)的運行優(yōu)化面臨著巨大的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的以單主體決策為主要特征的最優(yōu)化理論體系很難應對這些變化。在此背景下,面向復雜主體多目標優(yōu)化的博弈論將有望成為攻克智能電網(wǎng)諸多關(guān)鍵難題的有力工具。本文主要基于博弈論展開了智能樓宇集群及社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)的能量管理研究,主要工作歸納如下:建立了博弈論在智能配用電系統(tǒng)中的典型應用框架,主要包括了非合作對等架構(gòu)博弈、非合作主從架構(gòu)博弈、合作博弈三類模型,框架中提出了這三類博弈應用的基本流程。分析了博弈論應用于智能配用電系統(tǒng)所涉及的各類邊界條件,以及博弈類型的選擇與邊界條件的對應關(guān)系。提煉了與本文博弈模型相關(guān)的理論基礎(chǔ)。針對需求側(cè)響應問題中可平移負荷變量離散且數(shù)目大的問題,提出了可平移負荷的實用化等效模型,將原來大規(guī)模離散變量優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為了一個連續(xù)變量優(yōu)化問題,給出了等效后的優(yōu)化變量及約束函數(shù)的表達式。提出了等效模型求解結(jié)果的還原方法及在實際優(yōu)化問題中的應用流程,并通過算例驗證了等效及還原方法的有效性。針對智能樓宇集群提出了智能樓宇聯(lián)合運行的系統(tǒng)框架以及集群運營商與智能樓宇的信息交互流程�；诜呛献鲗Φ燃軜�(gòu)博弈提出了智能樓宇日前分布式能量管理優(yōu)化模型,模型考慮了建筑一體化光伏和自動需求響應,每個樓宇被視作博弈中的博弈方。電價模型考慮了我國光伏電價政策及功率倒送情況,智能樓宇的成本綜合考慮了用電成本、運營商運維費用、不便利性成本和光伏補貼多個方面。證明了博弈模型中納什均衡的存在性,并針對納什均衡求解提出了相應求解算法和流程。算例分析表明所提模型能夠有效減少智能樓宇的成本并優(yōu)化整個樓宇集群的負荷特性,并能有效避免分時電價下的低電價時段新負荷高峰的出現(xiàn)。針對社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng),以社區(qū)運營商為主導方,社區(qū)內(nèi)產(chǎn)消者為隨從方,基于非合作主從博弈理論提出了社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)的日前分布式能量管理模型。以熱電聯(lián)產(chǎn)機組“以熱定電”策略為基礎(chǔ),建立了運營商定價策略、產(chǎn)消者電力交易模式選擇模型以及產(chǎn)消者和社區(qū)運營商側(cè)的功率及收益模型。證明了斯塔克伯格博弈均衡解的存在性,并提出了模型求解方法及流程。算例應用說明本文模型在社區(qū)運營商收益提升、產(chǎn)消者收益提升、系統(tǒng)負荷特性改善等方面均帶來了有利的影響。以社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)為研究對象,提出了基于合作博弈的實時能量管理模型。同時提出了傳統(tǒng)交易模式下社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)實時能量管理模型作為比較基準。模型考慮了未來時刻預測變量的不確定性,提出了基于預測誤差概率分布的多場景確定方法,并在產(chǎn)消者的優(yōu)化目標中綜合考慮當前時刻用電成本、未來時刻成本期望及條件風險價值成本。在此基礎(chǔ)上,提出了基于公平原則的聯(lián)盟收益分配方法,并證明聯(lián)盟博弈的穩(wěn)定性。將優(yōu)化目標為分段函數(shù)的優(yōu)化模型等效為了一個混合整數(shù)線性優(yōu)化問題,相應提出了實時能量管理模型的實施流程。算例應用說明合作模式集中優(yōu)化模型在社區(qū)運營商收益提升、產(chǎn)消者成本節(jié)約等方面相比傳統(tǒng)模型更具優(yōu)勢。
[Abstract]:This paper presents a practical equivalent model for intelligent building cluster and community energy Internet , which is based on game theory .

【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM732

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