智能電網(wǎng)需求側(cè)的競爭均衡模型及算法分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)飛速發(fā)展傳統(tǒng)電網(wǎng)的弊端日益突顯，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不合理，系統(tǒng)安全上的漏洞，運(yùn)行效率的低下，以及伴隨著的環(huán)境問題和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的挑戰(zhàn)迫使傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行根本性的改革。智能電網(wǎng)概念的出現(xiàn)和發(fā)展，導(dǎo)致電力市場(chǎng)運(yùn)行也發(fā)生了相應(yīng)變化，其中對(duì)一個(gè)給定市場(chǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析和決策成為日益重要的課題。一方面是因?yàn)閭鹘y(tǒng)市場(chǎng)只根據(jù)發(fā)電側(cè)意愿運(yùn)行的狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致資源利用率的低下；另一方面是電力市場(chǎng)的研究越來越豐富。但是隨著國家經(jīng)濟(jì)工業(yè)的飛速發(fā)展，用電高峰時(shí)期各地區(qū)都

2、存在一定程度的電力緊缺。國家采取多種措施解決用電高峰時(shí)期電力緊張的現(xiàn)象。智能電網(wǎng)的出現(xiàn)使得用戶側(cè)可以參與到電力市場(chǎng)的博弈中，利用需求響應(yīng)調(diào)整用電模式，由于博弈過程中參與者都會(huì)主動(dòng)追求個(gè)體利益的最大化。因此電力市場(chǎng)一般采用基于博弈的各種模型進(jìn)行研究。
　　本文主要考慮的是基于競爭均衡的電力市場(chǎng)需求響應(yīng)策略的分析。具體來說，本文做了以下幾點(diǎn)工作：
　?。?）總結(jié)了智能電網(wǎng)的基本定義與特征，并且對(duì)國內(nèi)外智能電網(wǎng)和需求側(cè)的能量管理研

3、究發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)一步了解智能電網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的前沿理論和最新進(jìn)展。通過對(duì)智能電網(wǎng)中需求側(cè)響應(yīng)的成本估計(jì)和效益研究，發(fā)現(xiàn)其潛在的使用價(jià)值。
　?。?）分析電力市場(chǎng)功率流動(dòng)和交易量流動(dòng)的方式結(jié)構(gòu)圖，確立博弈參與對(duì)象，同時(shí)通過調(diào)研信息和分析選取激勵(lì)型需求響應(yīng)方式。根據(jù)用電量與電價(jià)的需求響應(yīng)效益和現(xiàn)如今國內(nèi)實(shí)行的需求響應(yīng)價(jià)格設(shè)定，提取信息特征，對(duì)模型建立設(shè)定初始定義與假設(shè)。通過競爭的電力市場(chǎng)的博弈特性，和需求側(cè)、配電中心和電網(wǎng)的能量供給

4、和交易特性，建立需求響應(yīng)模型和博弈成本模型。
　?。?）為了能夠在用電高峰時(shí)期進(jìn)行用電削減同時(shí)保證配電中心和用戶側(cè)最大程度的利益，建立了相應(yīng)策略。討論了凸函數(shù)性質(zhì)，函數(shù)最優(yōu)性條件等數(shù)學(xué)條件的優(yōu)化問題。分析了用戶側(cè)和配電中心獲得最優(yōu)結(jié)果的可能性和滿足均衡結(jié)果和最優(yōu)結(jié)果的條件。利用梯度投影法重點(diǎn)研究了配電中心的投標(biāo)策略、用戶側(cè)的投標(biāo)策略和兩者之間的關(guān)系。設(shè)計(jì)了配電中心基于均衡策略的博弈迭代算法，并提出了一個(gè)開放式的配電中心全局優(yōu)化算法