智能电网中基于需求响应的实时定价及负载调度的研究

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1、硕硕硕士士士学学学位位位论论论文文文智能电网中基于需求响应的实时定价及负载调度的研究RESEARCHONOPTIMALREAL-TIMEPRICINGANDLOADSCHEDULINGBASEDONDEMANDRESPONSEMANAGEMENTINSMARTGRID木木木兰兰兰哈哈哈尔尔尔滨滨滨工工工业业业大大大学学学2016年年年12月月月万方数据国内图书分类号：TP393.0学校代码：10213国际图书分类号：004.7密级：公开工工工程程程硕硕硕士士士学学学位位位论论论文文文智能电网中基于需求响应的实时定价及负载调度的研究硕士研究生

2、：木兰导师：贾小华教授申请学位：工程硕士学科：计算机技术所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TP393.0U.D.C:004.7DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringRESEARCHONOPTIMALREAL-TIMEPRICINGANDLOADSCHEDULINGBASEDONDEMANDRESPONSEMANAGEMENTINSMARTGRIDCandidate:LanMuSupervisor:Prof.Xi

3、aohuaJiaAcademicDegreeAppliedfor:Master’sDegreeofEngineeringSpecialty:ComputerTechnologyAliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:December,2016Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要由于用户日益增长的用电需求及对用电质量和可靠性需求的不断增加，传统电力系统出现种种弊端，智能电网

4、应运而生。需求响应作为智能电网的重要组成部分，要求用户改变用电模式以减少用户电力账单，同时使供电方供电成本降低收益增加，逐渐成为主要发展趋势。需求响应通过定价机制及负载调度方法不仅平衡了电力系统中的供需关系，而且降低了电力系统中负载峰平比。由于传统的供电方只考虑了主电网供电的情况，本文在传统电力系统中引入了本地电力供应商的概念，并研究了本地电力供应商端的实时定价及负载调度问题。本文主要考虑了两部分内容，分别是本地电力供应商的实时定价问题和负载调度问题。针对本地电力供应商的实时定价问题，提出了将用户用电满意度以及用户购电产生的电力账单进行结合

5、的方式，构建了新的模型。电力供应商侧主要以收益最大化为目的展开。另外，对该模型进行了数学分析，通过凸规划方法，验证了该模型的可行性。在此基础上引入了分层博弈中的Stackelberg博弈论模型，对智能社区内的供电方以及用电方转化为“单领导者多跟随者”模型。对于该分层博弈模型，利用集中式以及分布式方法进行了算法的实现。集中式算法在实现过程中由于存在用电不安全等因素的综合考虑，继而提出了分布式方法。并且验证了分布式算法会收敛到集中式算法的最优解当中。该部分的实现过程中，不仅会使本地电力供应商通过实时定价使自身收益最大，同时会使用电方效用最大。本

6、文中的的负载调度问题是通过在本地电力供应商端引入充放电储能装置来实现的。针对该储能装置的充放电调度问题，提出了相应的储能装置的充放电机制的模型，该模型分别从用电侧和供电侧进行分析，构建在本地电力供应商端以收益最大化为目标进行求解。对于该模型，分别引入了改进的基于价格的充放电调度策略以及基于线性规划方法的调度策略。引入充放电调度策略可以有效增加本地电力供应商的收益。通过对本文两种充放电策略进行分析，基于线性规划方法的调度策略在调度上以及收益上优于改进的基于价格的充放电调度策略。但是，后者在很接近前者优化目标的基础上实现速度有明显的优势，特别是

7、在用户数量较多的情况下。本文对两种情况进行了分析并进行了验证。关键词：智能电网；需求响应；实时定价；负载调度；充放电调度；线性规划-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThetraditionalpowergridsoccurvariousdrawbacksbecauseoftheincreasingde-mand,thereliabilityandqualityofelectricityusingonthepowersystemofconsumers.Asaresult,thesmartgridbecomesafut

8、urepowersystem.Demandresponsemanagement,akeycomponentofthesmartgrid,isdefinedaschangesinel