微能源網(wǎng)是支持大量分布式能源的接入和用戶的廣泛參與、深度融合信息技術的新型能源體系,能夠實現(xiàn)多能互補和多網(wǎng)耦合,提高供能系統(tǒng)的靈活性與經(jīng)濟性。與供電公司及用戶進行雙向交互是微能源網(wǎng)的關鍵特征,而如何實現(xiàn)互動中的雙贏對微能源網(wǎng)仍是一個挑戰(zhàn)。本文針對以微能源網(wǎng)為核心的多利益主體能源交易系統(tǒng),構建了非合作、雙層Stackelberg和聯(lián)盟合作的博弈交易模式,通過理論分析和算例驗證指出了不同模式的優(yōu)劣性,建立了基于博弈論的微能源網(wǎng)能量管理優(yōu)化理論體系。本文的主要研究工作如下:（1）針對微能源網(wǎng)和用戶在日前能源市場中的建模問題,首先基于能量母線結構搭建了微能源網(wǎng)系統(tǒng)模型,并對其中所耦合的設備進行了建模與運行約束分析。然后,以用戶實際用能負荷與用能需求之間的偏差值為變量,量化了用戶對實際用能調整的不滿意度;同時考慮用戶的購能支出與用能不滿意度,利用模糊算法構建了用戶的目標函數(shù)。微能源網(wǎng)和用戶的建模為后續(xù)不同博弈模式下的能量管理優(yōu)化打下了模型基礎。（2）針對微能源網(wǎng)與用戶的非合作能源交易問題,構建了基于非合作博弈的單微能源網(wǎng)能量管理優(yōu)化模型,證明了該博弈均衡的存在性,提出了單微能源網(wǎng)與用戶的博弈求解... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

用戶典型日負荷需求圖

基于非合作博弈的單微能源網(wǎng)能量管理優(yōu)化43為了更好地驗證所提出的非合作動態(tài)博弈模型的合理性和有效性，所有的場景仿真都基于相同的用戶參數(shù)和微能源網(wǎng)設備參數(shù)。根據(jù)所建立的非合作動態(tài)博弈模型，通過仿真得到的不同場景下的典型日博弈優(yōu)化結果如圖2-9~圖2-14所示。圖2-9、2-11、2-13為均衡點處博弈雙方的最終策略。圖2-10、2-12、2-14代表了博弈優(yōu)化后微能源網(wǎng)各設備電、熱、冷出力的優(yōu)化結果，橫軸上方代表了各分布式能源注入能量母線的功率，下方代表了從能量母線流出的功率。表2-3為不同場景下的微能源網(wǎng)產(chǎn)能成本及收益、用戶最終的目標函數(shù)值以及購能支出費用。2.5.3.1場景1博弈優(yōu)化結果分析根據(jù)所建立的博弈模型，通過仿真得出的場景1中微能源網(wǎng)-用戶能源交易博弈優(yōu)化結果如圖2-9及圖2-10所示。圖2-9場景1中微能源網(wǎng)與用戶的均衡策略Fig.2-9EquilibriumstrategiesofmicroenergygridanduserinScenario1（a）微能源網(wǎng)設備電出力優(yōu)化結果圖

北京交通大學博士學位論文44（b）微能源網(wǎng)設備熱出力優(yōu)化結果圖（c）微能源網(wǎng)設備冷出力優(yōu)化結果圖圖2-10場景1中微能源網(wǎng)能量管理優(yōu)化結果Fig.2-10EnergymanagementoptimizationresultsofmicroenergygridinScenario1分析微能源網(wǎng)與用戶在場景1中的博弈優(yōu)化結果（圖2-9、圖2-10），可得出以下結論：（1）經(jīng)優(yōu)化計算后，微能源網(wǎng)在場景1中的收益為10530.81元，產(chǎn)能成本為12398.08元，用戶的目標函數(shù)值為0.2812，其購能支出為24114.38元。與單一的售電價格相比，微能源網(wǎng)的收益有一定幅度的提升，用戶也能針對不同時段的售電價格作出一定的調整來平衡購能支出費用以及用能體驗。（2）在孤島運行模式下，用戶的電負荷主要由內燃機來滿足，少部分由光伏發(fā)電、風力發(fā)電和蓄電池供應；用戶的冷/熱負荷主要由直燃機來滿足，熱交換器和冰蓄冷空調輔以供應少許熱/冷負荷。在能量管理優(yōu)化中，微能源網(wǎng)針對用戶的熱電負荷比選擇合適的出力方式，主要以內燃機、直燃機出力為主，其他設備輔助出力，實現(xiàn)微能源網(wǎng)的經(jīng)濟高效運行。（3）在能量管理優(yōu)化中，微能源網(wǎng)中的光伏發(fā)電和風力發(fā)電都按照預測的出

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3431765