基于清洁能源消纳的电价博弈模型研究

发布时间：2020-04-03 03:07

【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。
【图文】：

带着以上三个问题，本文从以下三个方面展开研究：（1）以不同家庭收入及支出等特征变量差异对清洁能源消纳参与度的影提出以年龄进行用户二次分层的概念。构建用户特征变量下的清洁能源消标量化需求响应参数。（2）研究清洁能源电力供应商之间合作与竞争模式对清洁能源消纳的影响供应商以收益最大化或清洁能源消纳程度为目标函数时应选策略。（3）构建电力供应商与用户的特征函数，在此基础上建立电力供应商与用弈模型，研究收益微移对博弈结果的影响。在快速数据传输技术的支撑下，双向通信的新式智能电表可以实现用户数分析，通过数据上传的方式在上层配网端形成用户数据库，形成可观测、统。通过该系统，，可以结合弃光与弃风信息实时实现配网端电价策略的制益微移博弈模型计算网荷收益模式时，考虑将供给侧收益以用户参与清洁度为权值向用户侧进行转移。该收益微移策略对用户而言产生一个正向的用户更多参与电网协调管理。电价制定体系结构如图 1.1 所示。

第 1 章 绪论组成一个完整博弈的基本三要素分别为：参与者、策略与支付。合作博弈中各者间具有约束力的协定，合作得到的额外收益可以在参与者中进行二次分配的形为收益可转移的合作博弈[32-33]。单独考虑弃光电价、单独考虑弃风电价、同时考风弃光的混合电价可以与用户形成三种不同的博弈关系。博弈策略涉及的参量之有图 1.2 所示的关系。弃光电价和弃风电价在博弈中为非合作关系，双方的电价着各自的收益，在平衡中存在最优混合电价策略。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F426.61;F224.32

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本文编号：2612842