基于博弈论的电动汽车与智能电网交互决策研究

发布时间：2021-06-22 06:38

　　电动汽车（electric vehicle,EV）有序充电是促进交通系统能量供给电气化和实现交通系统与智能电网协作的重要手段。传统单纯考虑保障EV电能需求或改善电力系统运行的有序充电方式已难以适用于EV与智能电网的交互决策中。在此背景下,本文采用博弈论实现在向EV提供优质充电服务的同时,激励EV与智能电网在能量与备用等方面的协作,主要工作总结如下:为明确EV在智能电网中的定位,从交通系统和智能电网的角度对EV的发展趋势进行了总结和展望。随后,针对博弈论的分析方法进行了简要地回顾。对于博弈论在EV有序充电中的应用,分别从无聚合博弈、聚合博弈等角度进行了综述,明晰了博弈论在EV与智能电网交互决策中应用的广度和深度。针对无聚合时EV与智能电网在能量层面上的协作,提出了基于广义Nash博弈的交互决策方法。该方法中,基于网络演算理论刻画了EV充电服务的质量（quality of service,Qo S）。在广义Nash博弈中,各EV通过优化自身的充电计划以降低充电费用,同时计及了EV整体的充电功率约束。结合次变分方程（quasi variational inequality,QVI）,证明了该... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 电动汽车有序充电研究现状
        1.2.1 电动汽车使用规律
        1.2.2 电动汽车能量需求模型
        1.2.3 电动汽车有序充电
    1.3 博弈论简介
        1.3.1 非合作静态博弈
        1.3.2 非合作动态博弈
        1.3.3 合作博弈
    1.4 博弈论在电动汽车有序充电中的应用
        1.4.1 无聚合博弈
        1.4.2 聚合博弈
        1.4.3 电动汽车与智能电网的交互决策
    1.5 存在的主要问题
    1.6 本文的研究内容
第2章 基于广义纳什博弈的服务质量约束有序充电
    2.1 引言
    2.2 计及服务质量约束的电动汽车充电博弈
        2.2.1 基于网络演算理论的电动汽车能量队列模型
        2.2.2 计及服务质量约束的电动汽车充电决策
        2.2.3 基于纳什博弈的电动汽车充电博弈
    2.3 基于广义纳什博弈的电动汽车有序充电
        2.3.1 广义纳什博弈
        2.3.2 广义纳什博弈均衡解的存在性及唯一性
    2.4 算例分析
        2.4.1 算例介绍
        2.4.2 结果分析
    2.5 本章小结
第3章 基于广义斯塔克尔伯格博弈的电动汽车能量备用决策
    3.1 引言
    3.2 计及服务质量约束的电动汽车能量备用决策模型
    3.3 基于广义斯塔克尔伯格博弈的能量备用决策
        3.3.1 广义斯塔克尔伯格博弈
        3.3.2 智能电网决策模型
        3.3.3 广义斯塔克尔伯格均衡
    3.4 广义斯塔克尔伯格均衡的存在性及唯一性
        3.4.1 广义斯塔克尔伯格均衡的存在性
        3.4.2 广义斯塔克尔伯格均衡的唯一性
    3.5 广义斯塔伯格博弈求解方法
    3.6 算例分析
        3.6.1 算例介绍
        3.6.2 结果分析
    3.7 本章小结
第4章 基于供给函数均衡的充电站群-主动配电网交互决策
    4.1 引言
    4.2 计及服务质量约束的充电站决策模型
        4.2.1 电动汽车充电站
        4.2.2 基于网络演算理论的电动汽车充电站服务模型
        4.2.3 电动汽车充电站需求模型
    4.3 含电动汽车充电站群的主动配电网决策模型
        4.3.1 主动配电网决策模型
        4.3.2 凸松弛主动配电网决策模型
    4.4 充电站群-主动配电电网供需函数均衡博弈
        4.4.1 供需函数均衡
        4.4.2 供需函数均衡解的存在性
    4.5 供需函数均衡求解方法
        4.5.1 自适应差分进化算法
        4.5.2 供需函数均衡解计算流程
    4.6 算例分析
        4.6.1 算例描述
        4.6.2 结果分析
    4.7 本章小结
第5章 充电站群-主动配电网能量备用共享决策
    5.1 引言
    5.2 计及服务质量约束的电动汽车充电站能量备用决策模型
    5.3 主动配电网决策模型
        5.3.1 不确定性主动配电网调度模型
        5.3.2 基于自适应鲁棒优化的主动配电网优化调度模型
    5.4 充电站群-主动配电网能量备用共享模型
        5.4.1 充电站群-主动配电网能量备用共享调度
        5.4.2 基于凸博弈的充电站群-主动配电网合作博弈
    5.5 算例分析
        5.5.1 算例介绍
        5.5.2 算例分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车充电负荷预测方法综述[J]. 朱慧婷,杨雪,陈友媛.  电力信息与通信技术. 2016(05)
[2]博弈论在电力系统中典型应用及若干展望[J]. 卢强,陈来军,梅生伟.  中国电机工程学报. 2014(29)
[3]大规模电动汽车充电需求及影响因素[J]. 杨冰,王丽芳,廖承林.  电工技术学报. 2013(02)
[4]电动汽车关键技术发展综述[J]. 王丹,续丹,曹秉刚.  中国工程科学. 2013(01)
[5]电动汽车充电负荷与调度控制策略综述[J]. 王锡凡,邵成成,王秀丽,杜超.  中国电机工程学报. 2013(01)
[6]含分布式电源的地区电网无功电压优化[J]. 余昆,曹一家,陈星莺,郭创新,董成明.  电力系统自动化. 2011(08)
[7]一个新的弱Pareto-Nash均衡点存在性结果[J]. 林志.  系统科学与数学. 2009(06)
[8]区域电力市场运行备用容量的确定和获取初探[J]. 赵学顺,文福拴,汪震,甘德强,黄民翔.  电力系统自动化. 2004(13)
[9]互补性、概念格、塔尔斯基不动点定理[J]. 汪丁丁.  经济研究. 2001(11)
[10]多代理系统及其在电力系统中的应用[J]. 刘红进,袁斌,戴宏伟,祁达才,焦连伟,倪以信,吴复立.  电力系统自动化. 2001(19)

博士论文
[1]博弈论前史研究[D]. 尚宇红.西北大学 2003



本文编号：3242338