基于清洁能源消纳的电价博弈模型研究

论文摘要

清洁能源顺应发展潮流,正在逐步替代高污染的化石能源。风电、光伏的蓬勃发展为电力行业带来新一轮的能源模式转换,注入强劲的发展动力。清洁能源发电随机性大,分散性强的问题使该部分电量难以完全消纳,存在着普遍的弃风、弃光现象。当下以火电为主力发电来源的现状仍未改变,清洁电量需要依靠电价激励策略促进用电环节需求增长实现消纳。清洁能源的消纳具有强时效性,本质是需求响应的过程;以价格激励为砝码寻求电价与用电需求的平衡,本质是最优电价方案的决策过程。本论文基于博弈论方法,研究电力供应商与用户两个群体之内个体之间及群体相互之间的合作和竞争关系,建立不同的博弈模型,探讨不同关系下提升需求响应、促进能源消纳的定价决策,以提高清洁能源利用率,间接节能减排,促进电力市场的峰谷平衡及供需平衡,同时提升电力供应商利润。论文研究成果对我国电力市场改革、清洁能源合理开发利用及需求侧响应的推进具有一定的实际价值。本文主要的研究工作如下:第一,考虑用户数量对实时定价决策时效性的直接影响,将用户划分为特征鲜明的几个群体。本论文根据生命周期理论,以户主年龄作为分层特征参数拟合群体预期回报、电力消费数据,分层体现用户对不同电价决策的需求响应差异,通过模拟拟合结果验证方法可行性。第二,多个电力供应商共存的情况下,考虑多个电力供应商之间的竞争与合作关系,建立非合作主从博弈模型及合作博弈模型,对比两种模式对清洁能源消纳的影响,研究电力供应商的策略选择对需求响应的影响程度,考虑到全局求解的随机性,使用分布式算法进行模型求解。通过仿真验证结论。第三,考虑清洁电力供应商与用户群体之间竞争与合作共存时的联系与相互转化关系,首先研究电力供应商与用户之间的两阶段主从博弈形式,在此基础上研究收益微移策略对清洁能源消纳的影响,探讨提升需求响应的策略。通过仿真分析模型在光伏、风能及混合清洁能源电力供能时的消纳能力验证结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•     1.1.1 研究背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 本文研究内容与创新点
• 第2章 博弈参与者特征函数与年龄分层
•   2.1 电价博弈的基本概念
•     2.1.1 电价博弈概述
•     2.1.2 电价博弈分类
•   2.2 电价博弈参与者特征函数
•     2.2.1 电力供应商特征函数
•     2.2.2 用户特征函数
•   2.3 基于年龄分层简化用户群体
•     2.3.1 用户分层的必要性
•     2.3.2 用户参数改进
•     2.3.3 数据拟合验证
•     2.3.4 用户层消纳参与度计算
•   2.4 本章小结
• 第3章 电力供应商电价博弈模型研究
•   3.1 电力供电商竞争电价博弈
•     3.1.1 特征函数构建
•     3.1.2 一主多从电价博弈模型建立
•     3.1.3 模型求解与简单分析
•   3.2 电力供应商合作电价博弈
•     3.2.1 特征函数构建
•     3.2.2 合作电价博弈模型建立
•     3.2.3 分布式算法
•   3.3 仿真分析
•     3.3.1 响应速度
•     3.3.2 电力供应商收益
•     3.3.3 清洁能源消纳能力
•   3.4 本章小结
• 第4章 电力供应商与用户混合电价博弈模型研究
•   4.1 电力供应商与用户的两阶段主从博弈
•     4.1.1 特征函数构建
•     4.1.2 博弈模型建立
•     4.1.3 模型分析
•   4.2 收益微移的实时电价决策
•     4.2.1 特征函数构建
•     4.2.2 博弈模型建立
•     4.2.3 模型分析
•   4.3 收益微移的博弈模型仿真
•     4.3.1 风能电力供应商与用户博弈仿真
•     4.3.2 光能电力供应商与用户博弈仿真
•     4.3.3 竞争的风能、光能电力供应商与用户博弈仿真
•     4.3.4 微移策略对清洁能源消纳影响程度
•   4.4 本章小结
• 第5章 总结
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张凡

导师: 张铁岩

关键词: 清洁能源消纳,博弈论,用户分层,收益微移,电价策略

来源: 沈阳工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,经济与管理科学

专业: 数学,电力工业,宏观经济管理与可持续发展,工业经济

单位: 沈阳工业大学

分类号: F426.61;F224.32

总页数: 61

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