基于博弈论的综合能源系统多目标运行方法研究

发布时间：2023-04-28 21:32

　　随着我国能源革命的不断推进以及2020年“碳达峰、碳中和”目标的提出,新能源从补充型电源转向主力型电源已成为必不可挡的趋势,能源系统面临着保障能源安全、提高能源效率和促进新能源消纳的压力。以能源需求为核心,通过数字化与信息化整合区域内太阳能、风能、地热能及化石能源等的综合能源系统(Integrated Energy System,IES)为促进能源耦合互补与提升能源利用效率带来了新的解决途径,成为当前能源系统发展的主要方向之一。与此同时,电力体制改革为用户侧的资源参与电力交易提供了契机,拥有分布式可再生能源的综合能源系统可以根据自身需求参与电力交易,实现自身经济效益的最大化。然而,综合能源系统灵活性极强,交易电价与系统运行方案之间存在相互作用的关系,传统的运行优化方法难以描述两者之间的互动关系。因此,有必要将博弈论思想引入综合能源系统运行优化之中,在保障系统运行方案准确性的同时,提高可再生能源消纳水平。本文主要研究内容如下:第一,分析了基于博弈论的综合能源系统运行优化基础理论。首先,介绍了综合能源系统基本架构,从能源输入、能源转换、能源输出三个方面进行了简要分析;其次,考虑综合能源系统...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 综合能源系统发展与现状
        1.2.2 综合能源系统运行优化研究
        1.2.3 博弈论在能源系统中的应用
    1.3 主要研究内容及框架
第2章 相关理论基础
    2.1 综合能源系统基本架构
    2.2 多目标优化
    2.3 博弈论方法
        2.3.1 博弈论概念
        2.3.2 博弈论的类型
        2.3.3 主从博弈
        2.3.4 Nash均衡
    2.4 本章小结
第3章 综合能源系统多目标运行优化研究
    3.1 综合能源系统设备出力模型及特性分析
        3.1.1 能源生产设备
        3.1.2 能源转换设备
        3.1.3 能源存储设备
    3.2 目标函数
        3.2.1 基于IES运行成本的目标函数
        3.2.2 基于IES环境成本的目标函数
    3.3 综合能源系统运行优化约束条件
        3.3.1 负荷平衡功率
        3.3.2 设备运行约束
        3.3.3 环境约束
        3.3.4 用户舒适度约束
    3.4 多目标求解算法与运行优化流程
        3.4.1 求解算法
        3.4.2 综合能源系统运行优化流程
    3.5 本章小结
第4章 基于非合作主从博弈的组成主体交易优化研究
    4.1 非合作主从博弈框架
    4.2 系统数学模型
        4.2.1 领导者IESO动态定价博弈模型
        4.2.2 跟随者IES运行优化博弈模型
        4.2.3 非合作主从博弈优化模型
    4.3 非合作主从博弈模型求解算法
        4.3.1 领导者定价模型求解
        4.3.2 跟随者多目标运行优化模型求解
    4.4 本章小结
第5章 实证分析
    5.1 基础数据及模型参数
    5.2 运行优化流程
    5.3 非合作主从博弈模型运行优化结果
        5.3.1 算法优化结果
        5.3.2 内部购售电价策略
        5.3.3 电能交易结果
        5.3.4 IES多目标运行优化结果
    5.4 非合作主从博弈模型运行优化结果分析
        5.4.1 经济效益分析
        5.4.2 环境成本分析
        5.4.3 电价敏感性分析
    5.5 本章小结
第6章 研究成果和结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3804518