微电网是推进传统能源结构向可再生能源为主的新型能源结构转型的重要方式,基于复杂网络理论建模与拓扑结构分析,可以分别从供应端和需求端角度,准确刻画微电网及相关子系统的演化特征及内在机理。本文试图通过构建上市光伏企业相互影响关系阈值网络模型、基于需求价格弹性和积分制的智能电网实时电价需求响应模型、含光伏及储能的微电网配置优化模型,分析微电网及其相关子系统演化过程的动态性和复杂性。寻求市场经济和行业内部影响因素对可再生能源产业链的发展的推动与影响;寻求市场影响、行为引导、政策激励、补贴机制与需求响应行为间的复杂交互原理;寻求微电网中各利益主体之间的相互作用及其和外部环境的关联机制。本文通过对研究对象的广泛调研,利用丰富详实的可靠的实际数据,深入挖掘模型的实际应用意义和推广价值。本文的主要内容如下:从供应端出发,研究如何促进可再生能源产业的良性发展,对于提高电网中可再生能源的利用率、减轻对化石能源的依赖、保障能源供应安全意义重大。本文从市场角度,利用上市企业股票数据的相关关系来刻画企业间的相关关系,用企业在产业链中的营业收入、总资产、产业链中的关联来描述企业间的合作—竞争关系。通过系统梳理中国光伏行业的发展脉络、产业链分布、光伏发展激励政策,刻画不同企业之间的相互作用关系并构建了多阶段的阈值网络。分阶段详细分析光伏企业的内在影响力水平、企业相互间进行控制和互动的能力、光伏产业链稳定发展特征等关乎行业发展的相关因素。网络模型及其指标的演化分析揭示了这些潜在相关因素的影响机理,根据多样化指标综合对比筛选出中国光伏行业的领军企业,探究整个可再生能源市场可持续发展的内在动力,为促进微电网供应端可再生能源产业链的良性发展提供启发。从需求端出发,根据不同的用户负载,给出的具体的符合市场变化的“虚拟的”实时电价信号,则为进一步细化和完善需求响应实施的细则明确了方向。本文对不同类别的用户的家庭情况、用电习惯、用电特征、对绿色家电的接受水平、参与需求响应的意愿等进行调研、梳理、分析,并根据调查问卷的结果,分析用户的需求价格弹性的异质性。根据实际用电负载曲线的时间变化率定义用户的“用电惯性因子”,结合用电量的变化值量化不同用户的“用电习惯改变量”用以表述用户用电的非经济性因素。分析不同响应特征的用户的决策行为特征,以实际支出电费和用电习惯改变量作为决策变量,建立了一个具有多重约束条件的单目标优化模型。模型中,结合用户削峰填谷的实施效果和服务商的购电价格成本因素来设置积分补贴激励机制,探讨不同机制对需求响应总体水平的影响。对于用户用电行为特点的调研和分析、量化研究,为微电网需求端客户群的刻画、分类、描绘给出了新的思路和可行性方法。在原有单一电网供电方式基础上考虑多种能源的互补,以控制发电成本和降低微电网对大电网的依赖性为目的,构建基于需求端负载和实际外部环境条件的光-储一体化的微电网系统模型。针对某微电网项目的具体实施条件和目标,研究微电网的并网控制、能量管理和电池控制的优化问题。对微电网的外部条件和环境因素进行分析的同时,对微电网内部不同能源之间的出力进行比较,综合评估微电网系统的经济价值。给出当外部环境条件变化时,合理设置微电网中各能源配比的最佳方案,评估分析光-储一体化微电网能源系统的推广价值。本文分别从供应端和需求端对能源供需系统加以研究,并通过可再生能源微电网将它们有机结合。通过对中国光伏产业子系统的研究,探求行业中的领军企业的发展轨迹和竞争优势。通过对实时电价需求响应优化模型的研究,探求符合地区电力市场变化及用户消费特征的“虚拟”实时电价的优化策略。通过对消费端用户行为习惯的细致刻画和分析,将有利于更好地进行电力需求侧管理,为提高电网稳定性、减少化石能源消耗出力。