基于分層博弈的居民用戶智能用電技術研究.pdf

1、在智能電網(wǎng)環(huán)境下，需求側(cè)管理作為一種改變和促進電力消費的重要機制，可以提高能源利用率和電網(wǎng)可靠性。需求側(cè)管理強調(diào)居民用戶與電網(wǎng)之間的雙向互動，這其中也包含了用戶與用戶之間的互動，因而在電網(wǎng)與用戶、用戶與用戶之間存在著大量的博弈行為。本文考慮電動汽車和分布式電源接入電網(wǎng)，并將戶用分布式電源作為用戶電力自發(fā)自用的一種方式，研究電力公司與用戶、以及各用戶之間的分層博弈行為。本文的主要研究工作如下:
　　首先，建立智能用電系統(tǒng)的基礎模型，

2、包括電力公司的成本模型、居民用戶的電力消耗模型以及居民用戶的負荷模型;
　　其次，在考慮電動汽車接入電網(wǎng)分別進行充電和反向放電，以及將戶用分布式電源接入電網(wǎng)發(fā)電時，研究居民用戶參與ECS(energy consumption scheduling)時的合作博弈行為，用戶根據(jù)自身負荷的用電安排策略，優(yōu)化所有用戶的能源消耗費用總和，并通過仿真結(jié)果分析電動汽車充放電和分布式電源的接入對用戶用電計劃安排的影響;
　　再次，考慮多個電

3、力公司參與電價政策的決策與發(fā)布，在居民用戶參與自動家庭能量管理方式下，建立電力公司與居民用戶之間的分層合作博弈模型，其中電力公司依據(jù)各自的售電分配策略使得所有電力公司的輸配電成本總和最小，而用戶則通過決策其負荷的用電時段使得總用電費用最低;
　　最后，考慮居民用戶用電的滿意度，研究多個電力公司報價和多個居民用戶負荷調(diào)度構(gòu)成的分層博弈問題，通過描述這種分層博弈的場景，依次建立電力公司和用戶的兩層博弈模型，博弈的目標是使各電力公司的收

4、益和各用戶的綜合效益均最大化，并設計分布式算法使這兩層博弈均收斂到各自的納什均衡點。
　　本文的研究結(jié)果表明當居民用戶以合作博弈的方式參與ECS后，既改善了用戶的負荷用電安排，又有效降低了電費;同時，各電力公司在參與合作博弈后成本也得以大大降低。進一步地，在考慮電動汽車接入電網(wǎng)反向放電，以及當居民用戶將戶用分布式電源接入電網(wǎng)進行電力自發(fā)自用時，用戶的電費將得以進一步降低。另外，在更實際的應用場合下，當各電力公司和各用戶均以非合作的