基于博弈模型的智能电网需求响应管理及定价策略

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1、浙江工业大学硕士学位论文基于博弈模型的智能电网需求响应管理及定价策略作者姓名：蒋国华指导教师：俞立教授、吴远副教授浙江工业大学信息工程学院2013年3月IIlllllllllllllllllllllllllllllllllIIIIIlllllY2411630DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterGAMETHEOTYMoDELBASEDDEMANDRESPoNSEMANAGEMENTANDPl

2、UCINGSTRATEGYINSMARTGRIDCandidate：JiangGuohuaAdvisor：ProLYhLiAssociateProf．研，Ⅱ砌anCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyMar2013浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也

3、不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：辫国锋日期：如『；年厂月弓f日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、

4、保密口，在年解密后适用本授权书。，2、不保密d。(请在以上相应方框内打“√”)日期：力哆年岁月弓／，日日期：hc3年f月-1f日浙江工业大学硕士学位论文基于博弈模型的智能电网需求响应管理及定价策略摘要人类社会飞速发展，电能的需求也随之快速增长。但是全球资源环境压力的不断增大严重阻碍着电网发展，用电危机日益严峻。为解决用电危机，世界各地积极开展智能电网的研究。智能电网的一个重要的特性便是它灵活的需求响应管理机制，可达到稳定电网、优化市场、合理分配资源等目的。而定价策略是需求响应管理的一个重要组成部分

5、，是一种极大程度上影响用户的需求响应管理以及电力市场中各方的利益分配的手段。鉴于需求响应管理在智能电网中能耗优化调度与运行效益优化中的重要作用，本文采用微观经济学中博弈理论，分别从非合作和合作鼯方面出发，建立用户能耗需求调度与电力公司电能供给之间的策略交互模型，并在此基础上研究相应的优化需求响应管理机制以及优化定价策略，从而实现用户与电力公司间电能交易稳定性和电网运行效益优化。本文的主要工作和成果如下：1．按照经济学原理描述一个微型的智能电网数学模型，包括效用、成本、支付和利益等基本组成部分，并简

6、要介绍了两种博弈模型的原理。2．假设博弈的参与者都只具有个体理性，用户和电力公司各自调节需求和电价，以达到自身利益最大化的目的。以此思路建立非合作博弈模型，并设计一种基于粒子群搜索算法的求解方法，用于计算该模型的均衡点。3．假设博弈存在对参与各方具有约束力的协议。在该协议的约束作用下，各参与者通力合作，共同达到整个社会利益的最优化。按照纳什谈判解的思想建立合作博弈模型，并换成凸优化问题，最后使用基于坐标上升算法的分布式方法求解该问题。4．建立数值仿真环境，首先分析非合作博弈的需求响应及定价策略，计

7、算非合作博弈均衡点。然后在同等条件下分析合作博弈的需求响应及定价策略，计算纳什谈判解。通过对比和分析两种博弈下资源利用、利益分配、成本及效用等差异，指出合作博弈的优势。最后，对全文进行总结，对迸一步的研究提出一些展望。关键词：智能电网，需求响应管理，最优定价，纳什均衡，纳什谈判解浙江工业大学硕士学位论文GAMETHEoTYMODELBASEDDEMANDRESPONSEMANAGEMENTANDPRICINGSTRATEGYINS№～RTGRIDABSTRACTWiththerapiddevelo

8、pmentofhumansociety,demandforelectricitykeepsongrowingdramatically．However,developmentofpowergridisseverelyhamperedbytheincreasingpressureofglobalresourcesandenvironment，whichleadtoincreasingly伊沛electricitycrisis．Inordertorelievethiscrisis，res