基于Stackelberg博弈的微电网需求响应研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aiyi23_2008
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微电网是智能电网的重要组成部分,随着能源战略的调整、需求响应技术的发展以及电力市场化改革,微电网在能源资源有限性、多能源耦合复杂性以及多电力公司竞争供电等多方面面临着挑战。传统电网中单主体决策的优化理论很难做出应对,面向多主体多目标优化的博弈论在微电网需求响应中成为关键技术,其中制定有效的能源调度策略十分重要。鉴于此,本文围绕多能源耦合能源管理、考虑用户优先级以及多电力公司竞争供电三方面展开研究,主要工作包括:针对多能源耦合问题,提出多能源耦合的多居民楼宇微电网框架,建立了能源中心和居民楼宇之间一对多的Stackelberg博弈模型,利用凸函数性质证明了Stackelberg均衡点的存在性。基于遗传算法设计了双层迭代算法并求解Stackelberg均衡点,数值仿真验证了多能源耦合微电网框架的合理性和算法的有效性。针对多用户优先级问题,提出多用户优先级的多能源耦合微电网框架,终端用户利用满意度函数确定优先级,建立了能源中心和终端用户之间一对多的Stackelberg博弈模型,利用凸函数性质以及等效变换数学技巧证明了Stackelberg均衡点的存在且唯一性。基于遗传算法设计了双层迭代算法并求解Stackelberg均衡点,数值仿真验证了多用户优先级的多能源耦合微电网框架的合理性和算法的有效性。针对多电力公司供电问题,提出多电力公司多居民用户的微电网框架,建立了电力公司和居民用户之间多对多的Stackelberg博弈模型,利用KKT条件和拟凸函数性质证明了Stackelberg均衡点的存在且唯一性。基于供需比设计了双层迭代算法并求解Stackelberg均衡点,数值仿真验证了多电力公司多居民用户微电网框架的合理性和算法的有效性。
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