电力市场古诺动态博弈的时滞反馈混沌控制.pdf

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1、第22卷第1期电力系统及其自动化学报Vo1．22No．12OlO年2月ProceedingsoftheCSUEPSAFeb．2010电力市场古诺动态博弈的时滞反馈混沌控制杨洪明，谭韬，孟宪志．～兽一～似一一～一一_～～一堇一～～一～划一一一～～一一一～～(长沙理T大学电气与信息工程学院，长沙410076)摘要：为提高电力市场处于混沌态时的经济效益，建立计及输电网约束的电力市场有限理性古诺动态博弈模型，提出电力市场时滞反馈混沌控制方法。当市场参数超出Nash均衡的稳定域时，市场将出现周期甚至混沌的变化行为。市场处

2、于混沌态时，经济表现较差。时滞反馈混沌控制方法以某一期发电一量～一与：一萋若干～～m前n一～期的～一发二～善．一室一．～一电量之差作为控制信号，加到下一期的发电量中，实现了对市场混沌行为的控制，从而提高市场的经济效益。该方法通过两节点和三节点电力市场算例得到证实。关键词：电力市场；古诺博弈；时滞反馈混沌控制；纳什均衡中图分类号：TM74文献标志码：A文章编号：1003—8930(2010)01—0005—08Time-delayedFeedbackChaosControlofDynamicCournotGame

3、inPowerMarketYANGHong—ming，TANTao，MENGXian—zhi(CollegeofElectricalandInformantionEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410014，China)一～～～一～一一一1～．一～一一洲一一一一一一～一一一一～一～一～一一一=一耋～一在竞争的电力市场中，利润最大化是各成员演化的研究。追求的重要目标。在市场供需关系和价格的协调作Alvarado等首先展开了这

4、一方面的研究工用下，生产商不断调整自己的产量，消费者不断改作，以发电量和用电量为变量，构建起电力市场的变自己的消费量，以获得最大的经济利益，通过市一阶微分方程，分析了发电量和用电量的演化趋于场反复动态调整，最终实现市场资源优化配置u。均衡，即市场稳定的条件_4]。国内学者针对这一在经济学的动态理论中，存在大量反映和描述动态模型，进一步给出了判断市场稳定的充分条市场动态演化行为的动态模型。在此基础上，人们件，并以市场电价为变量建立起差分方程，分析开展了市场经济系统的稳定、周期和混沌的动态演了电价趋于均衡的稳定条件

5、_7]。然而，这些分析都化分析和控制手段研究，取得了一系列成果[_2j。是在电力市场完全竞争的假设下做出的，忽略了电有学者针对电力市场的特点，开展了电力市场动态力市场作为一个典型的寡头竞争市场时，发电商之收稿日期：2009—03—18；修回Et期：2009—04—22基金项目：国家自然科学基金资助项目(70601003)·6·电力系统及其自动化学报第22卷间的博弈特征以及对市场电价的影响能力。可以获得最佳的生产量。为了更好地分析市场参与者的行为，研究者们实际电力市场中，发电商不可能一次获得最优在考虑输电网约束的

6、前提下，提出了计及输电网约产量决策，达到Nash均衡。而是通过评估自己期望束的电力市场有限理性古诺动态博弈模型，分析了的边际利润函数来不断调整发电量，获得尽可能高市场趋于Nash均衡的动态行为，以及市场失去稳的生产利润。构建发电商决策的动态数学模型为定之后的周期和混沌行为l_8]。相对于Nash均衡态，qi(件1)_qf㈤[f)]：==q㈤+当市场处于混沌态时，市场总利润降低，经济表现较差。这表明需开展市场从混沌态到均衡态的混沌atfqt(￡)][Pf+qi(￡)一cz](3)控制研究，从而提高电力市场的经济效

7、益。式中：q()、q(f)+1为节点i(i一1，2，⋯，N)的发自Ott等[9]提出通过扰动系统参数控制混沌电商分别在t和t+1时刻的发电量[q(￡)]为发系统的OGY(ott—grebogi—yorke，奥特一格雷伯格一电商依据计算的边际利润调整发电量的程度，且满约克)控制方法以来，出现了许多混沌控制方法，足a[q()]≥0。若[q(￡)]采取线性函数形式，如变结构控制方法口、重复控制方法口以及时滞则a，[q(￡)]=aiq，其中a为大于0的常数，被称为反馈控制方法等。时滞反馈控制方法近年来取得了调整速度，物

8、理意义是厂商依据边际利润在现期电一些重要理论和实践成果[1，逐渐成为控制市量的基础上来调整发电量的比例，单位为Mw·场混沌行为的一种重要理论方法和技术手段。h／$，在经济意义上它体现出发电量与边际利润本文考虑输电网约束，提出电力市场有限理性之间的关系，即发电商为了获得单位利润而调整的古诺博弈动态模型，并对其市场动态行为进行分产量值。析。针对市场处于周期或混沌态时经济表现较差的下面在考虑