考虑电动汽车和风力发电的电力市场均衡分析

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1、中图分类号：TM73单位代号：10280密级：学号：12721159硕士学位论文SHANGHAIUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION题考虑电动汽车和风力发电目的电力市场均衡分析作者谢鸣学科专业电力系统及其自动化导师王晛副教授完成日期二零一五年三月上海大学硕士学位论文上海大学本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合上海大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：主任：委员：导师：答辩日期：I上海大学硕士学位论文原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文

2、中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：本论文使用授权说明本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：II上海大学硕士学位论文上海大学工学硕士学位论文考虑电动汽车和风力发电的电力市场均衡分析姓名：谢鸣导师：王晛副教授学科专业：电力系统及其自动化上海大学机电工程与自动化学院学院二零一五年三

3、月III上海大学硕士学位论文ADissertationSubmittedtoShanghaiUniversityfortheDegreeofMasterinEngineeringEquilibriumAnalysisofElectricityMarketswithElectricalVehiclesandWindPowerMACandidate：XieMingSupervisor：WangXian(AssociateProfessor)Major：PowerSystemandAutomationCollegeofMechanicalE

4、ngineeringandAutomation,ShanghaiUniversityMarch,2015IV上海大学硕士学位论文摘要近年来，电动汽车充放电技术和风力发电技术在世界各国取得了飞速的发展，使得电动汽车和风力发电在电力系统中所占的比重越来越大，但由于电动汽车和风力发电都具有较强的随机性，大规模的电动汽车和风力发电并网势必会给电力市场带来更多的冲击，并直接影响各参与者策略性行为。本文采用博弈均衡理论，研究在含电动汽车和风力发电的电力市场中，电动汽车的不同竞争模式及风电出力的不同情况对电力市场均衡结果的影响，主要研究内容如下：首

5、先，考虑电动汽车参与电力市场的模式，通过汽车运营商来统一管理电动汽车群，并参与电力市场竞争，建立了计及电动汽车的电力市场古诺均衡模型。其中考虑电动汽车为价格影响者、价格接受者和由传统发电商控制这三种多时段参与电力市场竞争的情况，并利用非线性互补方法求得均衡解。通过算例仿真和理论证明分析了三种情况对电力市场均衡结果的影响。研究表明：电动汽车充放电套利行为对电力市场价格具有明显的“削峰填谷”效果，能增加社会福利。并且当电动汽车作为价格影响者或由传统发电商控制时，会持留部分充放电容量，因此其对市场价格的“削峰填谷”和社会福利改善效果会减弱。

6、其次，考虑到电动汽车作为灵活的可调度用电负荷和储电设备，有利于缓解风力发电不确定性对电力市场的不利影响，建立了考虑电动汽车和风力发电的多时段电力市场均衡模型，并采用非线性互补方法求解均衡解。通过仿真研究了在两种电动汽车竞争模式下不同风电出力情况、不同风电渗透率对电力市场均衡结果的影响。研究表明：当电动汽车为价格影响者时，在风电出力高峰发生在需求低谷时段情况下，电动汽车充放电套利量和套利收益均较高，电动汽车套利行为对电价曲线及常规发电商出力的平滑作用较大。当电动汽车为价格接受者，且风电出力高峰发生在需求高峰时段时，社会福利最高。当风电出

7、力高峰时段发生在需求高峰时段情况下，无论电动汽车作为价格影响者或是价格接受者，常规发电商和电动汽车的套利收益都随风电渗透率的增加而减少。关键词：电动汽车；风力发电；均衡分析；电力市场；古诺竞争V上海大学硕士学位论文ABSTRACTTechnologyofelectricvehicles(EV)andwindpowerhavedevelopedrapidlyinrecentyearsallovertheworld.Duetoitscharacteristicsofuncertaintyandintermittence,largeEVan

8、dwindpowerpenetrationinthepowersystemswillimpactontheelectricitymarkets.Furthermore,thiswillaffectthesegenerat