基于微电网的电力市场交易及其经济运行

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1、中图分类号：TM416UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于微电网的电力市场交易及其经济运行Micro．-grid--basedElectricityMarketTransactionsandEconomicOperation作者姓名：陈鹏导师姓名：周晖学位类别：工学学号：09122122职称：副教授学位级别：硕士学科专业：电气工程研究方向：微电网北京交通大学2011年6月致谢首先，感谢我的导师周晖副教授对我的谆谆教诲。本论文的工作是在周晖老师的悉心指导下完成的，她严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的

2、帮助和影响。论文从立题、选向、方案的确定到论文的撰写和定稿都凝聚着导师的心血，文章一次又一次的修改直至最后成型，导师给予了大量的意见、建议和细心的指导。在研究生学习生活期间，无论是在学习上还是生活上周老师都给了我极大地帮助，她不仅仅教会了我如何做学问同时也教会了我怎么样去做人，能遇见这样的导师我感到非常的荣幸。其次，感谢北京交通大学电气工程学院能提供这样一个深造机会给我，电气工程学院优秀的师资力量和丰富的学习资源使我受益终生。其中，电气学院的许多老师给我的论文提出了许多中肯的意见，我在这表示由衷的感谢。再次，还要感谢天地电研(北京)有

3、限公司的王天华博士以及我的同学，他们在研究生学习期间给了我许多宝贵意见以及帮助，我在这里表示衷心的感谢。最后，非常感谢我的家人，多年来对我的支持与鼓励，正是由于他们的支持与鼓励才使我走到了今天。■中文摘要摘要：微电网由各种分布式电源组成，以可再生能源为主要能源形式，具有低成本、低电压、低污染等优点。并能够整合各种分布式电源的优势，协调分布式电源与大电网之间的矛盾，合理高效的利用各种资源，因此得到了越来越广泛的应用。然而，随着微电网数量的增多和容量的扩大，微电网富余电力问题亟待解决，即微电网所有发电元件出力总和大于微电网内部负荷需求总和

4、的那部分电力问题。通过大电网互联是解决微电网富余电力的一种有效途径。随着微电网技术的成熟，微电网在保证自身消耗的同时将参与电力市场竞价，本论文应用博弈论对电力市场条件下微电网的竞争策略进行了分析。微电网加入电力市场以后，微电网的角色也就随之转换为市场实体了，如何实现自身利润的最大化是每个自负盈亏的市场实体必须考虑的首要问题。由于微电网的特殊性质，微电网本身可以看成一个小型的低压配电网系统，而对于上级电力市场微电网可以看成一个发电商，微电网要实现自身经济效益最大化就需要从这两个方面进行优化。基于此，本论文主要研究微电网经济效益最大化问题

5、，从竞价策略和经济运行问题两个方面进行研究。主要研究内容如下：首先，了解了微电网的基本概念，分析了微电网参与电力市场的必要性。考虑到微电网电源分布广、分层明显以及实时控制及竟价等条件，提出了基于多代理系统(MAS，Multi-AgentsSystem)的微电网竞价结构模型，并对微电网各个Agent作用进行了分析。同时，考虑到微电网电力交易量比较小、竞价电力波动性大以及间歇性强等特点，目前微电网还不符合参与合同市场、日前市场和期货市场的条件，所以本文只考虑微电网的实时交易来协调微电网之间的电力平衡。其次，运用了博弈论基本理论知识并分析电

6、力市场中微电网市场角色，以及报价影响因素，建立了微电网的报价策略数学模型，并应用算例进行验证，为微电网的报价策略提供理论依据。再次，讨论了微电网获得竞价电力之后的经济运行问题。在分析微电网中各种分布式电源特性的基础上，提出了微电网的经济运行数学模型。同时，对粒子群的各种改进式算法进行分析讨论。在比较各种算法的优缺点基础上，应用改进的权重线性递减的杂交粒子群算法对微电网的经济运行进行计算，并用Matlab编写程序完成微电网经济运行计算。最后，总结了微电网分层优化，得出了市场条件下微电网经济效益最大化的优化方案，为微电网的决策提供依据。关

7、键词：微电网；多代理系统；电力市场；博弈论；粒子群算法；分类号：F416■ABSTRA(了rABSTRACTABSTRACT：Micro-grdiscomposedofavarietyofdistributedpower,withrenewableenergyasitsmainresources．Itsattractiveadvantageislowcost，lowvoltageandlow—pollutionandSOon．And,Micro—grdisavailabletointegratetheadvantageofavarie

8、tyofdistributedgenerationandcoordinatingthecontradictionbetweenthedistributedsystemandthemaingrid．Inthiscase，d