基于博弈论与区块链的热电厂消纳风电研究

发布时间：2020-04-04 21:26

【摘要】：随着风电等可再生能源的高速发展,在我国出现了严重的弃风现象,这不仅直接造成可利用的能源浪费以及经济损失,而且会影响整个风电行业发展的信心,甚至带来更多不可预估的负面作用,风电困局急需解决。论文在我国风电主要分布的“三北”地区出现弃风现象高发的背景下,对热电厂配置附加热源消纳弃风展开研究:通过算例分析论证了热电厂合理配置附加热源可以促进消纳弃风;通过博弈论从交易参与者的角度,系统性地分析了热电厂与风电厂进行发电权交易的可行性,合理设计了发电权价格制定机制促成交易双方签订协议;在签订交易协议的基础上,探讨运用区块链技术实现整个风电消纳交易,通过构建的34节点潮流计算系统中的交易案例体现了智能合约可以提高交易的公平效率和安全便捷。研究内容具体包括:(1)阐述了我国弃风现象的严重程度,指明了大量弃风产生的原因,并进一步总结出目前消纳弃风的主要方法,结合国内外研究现状提出将区块链技术运用在热电厂进行风电消纳的发电权交易中,提高交易的公平效率和安全便捷。(2)对目前热电机组配置附加热源以改善调峰能力达到消纳风电目的的方案进行分析,通过模型构建和算例分析验证了热电厂配置蓄热罐消纳弃风的有效性,并结合文献研究,提出以热电厂配置蓄热罐为附加热源作为研究对象,探讨热电厂消纳风电的机制。(3)在上述热电厂配置蓄热罐的方案中,基于博弈论中的非合作博弈和合作博弈理论,对热电厂消纳风电的交易进行博弈机制分析设计,系统性分析交易的可行性,在双方合作的基础上合理设计发电权价格制定机制,对合作利润剩余进行分割,促进双方达成交易并签订协议。(4)在交易双方签订协议之后由于各种因素仍可能存在违约情况,基于区块链技术与能源互联网理念的相似性和适用性,提出了一个具有弱中心化特征的发电权交易管理中心方案实现整个风电消纳交易。方案中通过构建34节点微电网潮流计算系统,并基于系统分析使用智能合约完成热电厂与风电厂发电权交易的案例,证明方案可以在实现整个风电消纳交易的同时,使用智能合约能够解决交易双方的信任问题,提高交易的效率和安全,降低交易成本。
【图文】：

第 1 章 绪论背景与意义风现象严重化石能源日益枯竭、人们环保意识增强以及可再生能源大力推示[1,2]，我国的风电累积装机总容量截止至 2017 年年底已超过高达 1.8 亿千瓦（如图 1-1 所示）。风电等可再生能源的利用在发展空间，根据国家有关规划部署，我国在非化石能源领域超过总能源消费的一半[3]。

根据国家有关规划部署，我国在非化石能源领域超过总能源消费的一半[3]。图 1-1 全国风电累计装机、新增装机及增速经过连续多年爆发式增长，我国出现了严重的弃风现象，，制约国近几年弃风率情况如图 1-2 所示，2012 年我国弃风率达 1来弃风最为严重的一年。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM621;O225;TP311.13

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本文编号：2614093