博弈论在含电动汽车区域电网优化调度中的应用

发布时间：2019-09-11 19:39

【摘要】：随着能源危机与环境污染问题的日益严重,发展绿色、经济的清洁能源已成为世界各国政府及企业的研究热点。电动汽车因其节能、环保的经济与环境效益而倍受瞩目。通过V2G (Vehicle to Grid)技术,电动汽车可广泛接入电力系统,实现旋转备用、“削峰填谷”等积极作用,但日益规模化的电动汽车随机充放电,对电网产生的“峰上加峰”、网损增大等影响也不容忽视。因此,如何经济、合理、有效地控制电动汽车充放电,是目前亟待解决的问题。本文基于博弈论思想,同时考虑分时电价制度的激励作用,建模并分析了含电动汽车区域电网优化调度方面的问题,以期为更大规模电动汽车入网提供应对方案。论文的主要工作如下:首先,本文分析了电动汽车的充放电行为,电动汽车入网对电网的影响,并阐述了博弈论的基本概念,由此引出工程博弈论的思想。电动汽车在电力系统中经济友好的充放电计划依赖于电网分时电价的制订,针对分时电价与电动汽车在调度过程中地位的不一致,建立基于两方决策者动态非合作的主从博弈优化调度模型,为大规模电动汽车入网调度策略及合理电价的制定提供依据。其次,本文在此理论基础上,提出了以电网分时电价为主体,电动汽车为从体的主从博弈模型,该模型以极小化车主成本和等效负荷方差为优化目标。由于考虑到实际中,电动汽车在时间和空间上都具有很强的不确定性,本文在主从博弈模型的基础上,提出了考虑电动汽车不确定性的博弈模型,并基于线性对偶理论对该模型进行等效转化。最后,结合粒子群算法和对偶优化松弛算法,利用模型解耦性由内至外求解两个模型的纳什均衡点。通过算例对所提模型进行仿真,验证两种主从博弈优化模型的经济效益与安全效益。结果表明:电动汽车接入电网可有效实现“削峰填谷”,平抑电网负荷波动,为车主带来收益,同时也为电网分时电价的制定提供有力依据,而不确定性方法比确定性方法更具优越性。
【图文】：

结构示意图,电动汽车,分时电价

图 1-1 V2G 结构示意图Fig.1-1 Structure diagram for V2G system合理措施调控电动汽车有序充放电，缓解电动汽车入网压力，达到“削峰填旋转备用和调峰备用等积极作用，极大提高了电网安全稳定运行的能力。因如何调控电动汽车充放电行为进行研究，从而采取合理的引导措施，以应对的大规模发展。电力系统的理论研究已经较为成熟并用于电力生产的指导【6】，但不确定性入为传统电网调度带来了挑战，亟需研究新的方法来应对调度方面的问题。越来越多的应用于工程，为电力系统调度问题提供了新思路【7】。同时考虑能消费是智能电网的重要特征之一，因此，，本文基于 V2G 模式下的电动汽分时电价与电动汽车的主从博弈模型，并通过某人口近千万城市进行算例仿：通过分时电价激励电动汽车合理充放电，不仅可以有效降低负荷峰谷差，，还可使用户成本降低获得收益，同时，本文模型所得优化分时电价和电动略，为日后电价的制订和调度的决策提供了依据。

电动汽车,分层分区

西安理工大学硕士学位论文个整体，虚拟电动汽车可被系统调度机构统一控制，调度结构如图 1-2 所构的调度对象是大型虚拟电动汽车而非某一辆电动汽车，每辆电动汽车的电系统或 V2G 代理商来具体安排。现电动汽车充放电的有效控制，就要及时建立合理的市场机制，集中控制车，激励用户参与到电网互动中，实现电网运行的安全性与经济性。本文于此类控制方式下的，系统调度机构对大型虚拟 EVs（Electric Vehicles）
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM73

【参考文献】