供需互动模式下的微网综合资源博弈规划

摘要

我国经济步入中高速增长的新常态，电力需求放缓，同时，面临应对全球变暖的气候谈判和以雾霾为突出表现的环境污染所带来的国内外双重压力，随着分布式电源、智能电网、电动汽车、供需互动和能源互联网等各种新生事物的不断涌现和快速发展，我国进入了全面深化电力改革的关键时期。　　目前，电源企业已经是完全独立的经济实体，传统的集中规划思想不能适应新形势下的电网规划要求。同时，需求侧资源在电力规划中并未得到合理体现。因此，各电源投资商的竞争关系和具有产销合一特性的需求侧资源亟需在电网规划中得以体现，尤其是在含有分布式电源和互动负荷的微网规划中。　　本文针对微网中可规划的资源，一方面考虑投资商的竞争关系，另一方面充分挖掘需求侧在微网运行中的潜力，采用博弈论方法对综合资源进行规划。　　基于结合市场经济体制下的博弈论方法建立了包括分布式电源和需求侧互动负荷在内的微网综合资源的规划模型。在分布式电源博弈模型中，以风、光、燃、储的投资商为博弈主体，将经济性、可靠性和环保性综合为各投资商收益，以实现不完全竞争条件下各投资商最大收益为目标，求取各分布式电源的装机容量。以粒子群优化算法为基础，依据“剔除劣势策略”的原则对运算结果进行筛选求出最终配置结果，通过计算和对比不同的联网运行方式、不同的新能源补贴价格和投资商的不同联盟方式的仿真结果，分析这些因素对配置结果的影响。　　提出了考虑微网不同运行方式下互动目标切换与调度筛选性的新型供需互动模式，以上述博弈规划模型为基础，采用“顺序解耦法”和“博弈参与法”将需求侧纳入规划中，综合考虑供需双侧的可调配资源，从而实现微网综合资源的博弈规划。在“顺序解耦法”中讨论了不同互动目标对配置结果的影响，总结出适应微网不同运行方式下可以有效提升可再生能源利用率的互动模式，并应用到“博弈参与法”中。需求侧作为博弈主体中的一员，与分布式电源形成对等竞争关系，充分体现出其产销合一的市场价值。博弈模型的仿真结果验证了“博弈参与法”可以有效提升可再生能源利用率及收益，保证可再生能源参与市场竞争的积极性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 微电网发展现状

1．2．2 微电网技术概述

1．2．3 微电网综合资源优化配置研究

1．3 本文主要工作

第2章 微电网的结构和综合资源模型

2．1 引言

2．2 微电网结构

2．3 分布式电源发电模型

2．3．1 风力发电机模型

2．3．2 光伏阵列模型

2．3．3 微型燃气轮机模型

2．3．4 蓄电池模型

2．4 互动负荷的模型

2．4．1 互动负荷类型

2．4．2 互动模型

2．4．3 移峰收益的计算方法

2．5 本章小结

第3章 基于博弈论的分布式电源优化配置研究

3．1 引言

3．2 分布式电源的博弈规划模型

3．2．1 博弈论定义

3．2．2 博弈模型

3．2．3 博弈模型的解——纳什均衡

3．3 博弈模型的求解算法

3．3．1 纳什均衡定义及存在性证明

3．3．2 剔除劣势策略的优化方法

3．3．3 算法实现流程

3．4 算例仿真分析

3．4．1 孤岛运行情况下的计算结果说明

3．4．2 不同运行方式的微网配置对比分析

3．4．3 不同新能源补贴电价的微网配置对比分析

3．4．4 不同联盟方式的微网配置对比分析

3．5 本章小结

第4章 考虑互动负荷的微网综合资源优化配置研究

4．1 引言

4．2 现有供需互动模式分析

4．3 新型供需互动模式下的微网综合资源优化配置

4．3．1 新型供需互动模式

4．3．2 供需互动模式的引入——顺序解耦法

4．3．3 供需互动模式的引入——博弈参与法

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研情况

致谢