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基于主从博弈理论的共享储能与综合能源微网优化运行研究

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电网技术 2023年第2期47卷 679-687页

作者：帅轩越马志程王秀丽郭慧张晗西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃省兰州市730070

综合能源微网与共享储能在提高系统能源利用率方面具有显著效益,逐渐成为目前研究热点,如何建立一套共享储能背景下综合能源微网优化运行模型是当下亟待解决的问题。文章首先介绍系统运行框架,分析系统内各利益体的功能。然后,分别针对... 详细信息

综合能源微网与共享储能在提高系统能源利用率方面具有显著效益,逐渐成为目前研究热点,如何建立一套共享储能背景下综合能源微网优化运行模型是当下亟待解决的问题。文章首先介绍系统运行框架,分析系统内各利益体的功能。然后,分别针对微网运营商、共享储能服务商以及用户聚合商建立优化运行模型。分析微网运营商与用户聚合商间的博弈关系,提出共享储能背景下微网运营商与用户聚合商间的Stackelberg博弈模型,并证明Stackelberg均衡解的存在性与唯一性。最后,在MATLAB平台上进行算例仿真,通过Yalmip工具与CPLEX求解器进行建模与求解,利用启发式算法与求解器结合的方法优化微网运营商与用户聚合商的策略。结果表明,所提模型不仅能有效权衡微网运营商与用户聚合商的利益,也能够实现用户聚合商与共享储能运营商的收益双赢,采用的求解算法能够保护微网运营商与用户聚合商间的数据隐私。

关键词：综合能源微网主从博弈共享储能优化运行电热综合需求响应

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基于负荷资源分类建模和启发式策略的家居型微电网优化运行

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电网技术 2015年第8期39卷 2180-2187页

作者：于雷汤庆峰张建华新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

家居型微电网是微网的众多形态之一,通常用户对能耗和用电方式的影响持模糊态度,从用户侧角度出发,以广义需求侧资源为基础,提出结合启发式策略和智能优化的协同优化模型。基于可控型家居负荷的分类方法,利用混合二进制微分进化算法对... 详细信息

家居型微电网是微网的众多形态之一,通常用户对能耗和用电方式的影响持模糊态度,从用户侧角度出发,以广义需求侧资源为基础,提出结合启发式策略和智能优化的协同优化模型。基于可控型家居负荷的分类方法,利用混合二进制微分进化算法对不同类型负荷的运行方式、可再生能源分配比进行优化,在目标函数中建立实时电价与可计划负荷、用户不满意度三者间的联动机制,提出了含双周期同步、递进式种群更新的模型求解方法。针对实际家居型微网系统的优化数据,分析了储能系统运行方式对优化目标的影响,并验证了所提模型的稳健性,该模型可为家居型微电网的应用推广提供数据和理论支撑。

关键词：家居型微电网负荷资源分类建模优化运行敏感度分析

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经济性能评估的炼焦生产过程优化运行方法

上海交通大学学报 2012年第12期46卷 1914-1919,1925页

作者：雷琪吴敏中南大学信息科学与工程学院先进控制与智能自动化湖南省工程实验室长沙410083 系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

针对炼焦生产过程中缺少性能评估环节而难以确保过程优化运行的问题,提出了一种基于经济性能评估的炼焦生产过程优化运行方法.该方法在炼焦生产过程经济效益指标和焦炭质量过程性能指标对协调优化级进行性能评估的基础上,结合模型置信度... 详细信息

针对炼焦生产过程中缺少性能评估环节而难以确保过程优化运行的问题,提出了一种基于经济性能评估的炼焦生产过程优化运行方法.该方法在炼焦生产过程经济效益指标和焦炭质量过程性能指标对协调优化级进行性能评估的基础上,结合模型置信度,建立专家规则,及时修正经济指标预测模型;基于焦炭产量、炼焦能耗等经济指标,以焦炭质量和工艺条件为约束,对炼焦生产过程进行协调优化,使得炼焦生产达到良好的运行状态.仿真结果表明,所提方法能显著地提高焦炭产量、降低能耗.

关键词：炼焦生产过程经济性能指标性能评估优化运行

用户侧有限理性下基于主从博弈与电热需求响应的综合能源微网优化运行

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电力自动化设备 2021年第11期41卷 25-31页

作者：帅轩越王秀丽吴雄西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

随着综合能源微网内各利益体竞争现象日益显著,研究多利益体背景下的微网优化运行具有重要意义。首先,建立了以微网运营商为领导者、电动汽车用户为跟随者的主从博弈模型,综合考虑分时电价、电热需求响应、电动汽车以及微网运营商运行... 详细信息

随着综合能源微网内各利益体竞争现象日益显著,研究多利益体背景下的微网优化运行具有重要意义。首先,建立了以微网运营商为领导者、电动汽车用户为跟随者的主从博弈模型,综合考虑分时电价、电热需求响应、电动汽车以及微网运营商运行模式等构建了微网框架。其次,针对微网运营商工作于传统“以热定电”模式存在的缺陷,分析了“以电定热”模式的优势,进而提出了2种运行模式下微网运营商的收益模型。然后,综合考虑用户侧电制热设备、电动汽车以及电热需求响应等,提出了用户侧有限理性下的购能选择模型,在此基础上构建了用户侧收益模型。将主从博弈框架嵌入所提出的模型,并证明了Stackelberg均衡解的存在性与唯一性。最后,利用遗传算法与CPLEX求解器进行了仿真分析。结果表明:在用户侧有限理性的背景下,“以电定热”模式能协同提高微网运营商与用户侧的收益,同时所提出的购能选择模型有效遏制了微网运营商侧“定价垄断”的现象。

关键词：综合能源微网主从博弈有限理性电动汽车需求响应优化运行

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园区综合能源系统优化运行研究综述

高电压技术 2022年第7期48卷 2469-2482页

作者：朱建全刘海欣叶汉芳陈嘉俊陈来军梅生伟华南理工大学电力学院广东省绿色能源技术重点实验室广州510640 青海大学新能源学院青海省清洁能源高效利用重点实验室西宁810016 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对园区综合能源系统的优化运行问题,从模型、算法和机制3个层面综述了其研究现状及存在的主要问题。在模型层面,依次讨论了园区综合能源系统的基本优化模型、不确定性模型和博弈模型的研究现状;在算法层面,归纳分析了数学规划方法、... 详细信息

针对园区综合能源系统的优化运行问题,从模型、算法和机制3个层面综述了其研究现状及存在的主要问题。在模型层面,依次讨论了园区综合能源系统的基本优化模型、不确定性模型和博弈模型的研究现状;在算法层面,归纳分析了数学规划方法、启发式方法和强化学习在园区综合能源系统优化运行的应用情况;在机制层面,概括分析了综合需求侧响应机制、碳交易机制、绿证交易机制及综合能源市场交易机制下园区综合能源系统优化运行的相关研究。最后,基于园区能源低碳化、市场化、共享化、去中心化及数字化的演变趋势,对园区综合能源系统优化运行的发展方向进行展望。

关键词：园区综合能源系统优化运行低碳综合需求侧响应博弈论

交通–配电网耦合下电动汽车集群可调控裕度及优化运行策略

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电网技术 2021年第11期45卷 4328-4335页

作者：邓润琦向月黄媛刘友波刘俊勇四川大学电气工程学院四川省成都市610065

规模化电动汽车接入电网在各时段均存在一定可调控潜力,可通过充放电优化运行的方式调控电动汽车集群参与电网需求响应,提升配电网充裕水平。提出了一种交通–配电网耦合模式下的电动汽车集群可调控裕度及优化运行策略,利用挖掘出的灵... 详细信息

规模化电动汽车接入电网在各时段均存在一定可调控潜力,可通过充放电优化运行的方式调控电动汽车集群参与电网需求响应,提升配电网充裕水平。提出了一种交通–配电网耦合模式下的电动汽车集群可调控裕度及优化运行策略,利用挖掘出的灵活性对配电网可靠性进行提升。首先建立交通–配电网耦合系统,模拟用户状态参数变化得到日内电动汽车用户初始充电负荷时空分布。以电量–时间响应裕度指标为依据将各节点入网电动汽车聚类为充电集群,可延迟充电集群和放电能力集群。之后根据交通–配电网耦合关系分析得到各配电网节点的动态可调控裕度,进而实现对各节点电动汽车集群参与响应的协同优化调控。仿真结果表明,基于交通–配电网耦合下电动汽车集群可调控裕度所提的优化运行策略可在兼顾用户出行的同时提升电网可靠性。

关键词：电动汽车交通–配电网耦合可调控裕度优化运行灵活性

基于主从博弈的社区综合能源系统分布式协同优化运行策略

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中国电机工程学报 2020年第17期40卷 5435-5445页

作者：王海洋李珂张承慧马昕山东大学控制科学与工程学院

随着能源市场由传统的垂直一体式结构向交互竞争型结构转变,社区综合能源系统的分布式特征愈发明显,传统的集中优化方法难以揭示多主体间的交互行为。该文提出一种基于主从博弈的社区综合能源系统分布式协同优化运行策略,将综合能源销... 详细信息

随着能源市场由传统的垂直一体式结构向交互竞争型结构转变,社区综合能源系统的分布式特征愈发明显,传统的集中优化方法难以揭示多主体间的交互行为。该文提出一种基于主从博弈的社区综合能源系统分布式协同优化运行策略,将综合能源销售商作为领导者,新能源冷热电联供运营商和负荷聚合商作为跟随者,求解各方在追求目标最优时的交互策略。首先,介绍社区综合能源系统的交易模式及数学模型,并将其嵌入到主从博弈框架下,建立一主多从的分布式协同优化模型。其次,证明Stackelberg均衡的唯一性,并通过遗传算法和二次规划相结合的算法求解。最后,通过算例验证所提方法的有效性,供能侧的收益和用能侧的消费者剩余同时得到提升。

关键词：综合能源系统优化运行需求响应主从博弈定价策略

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基于改进万有引力搜索算法的微网优化运行

中国电机工程学报 2014年第19期34卷 3073-3079页

作者：李鹏徐伟娜周泽远李锐新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 国网浙江省电力公司绍兴供电公司浙江省绍兴市312000

微网为分布式电源并网提供了有效的技术途径,微网的优化运行是微网领域的重要研究课题。综合考虑经济成本、环境效益和网损等多个运行指标对微网的优化运行进行数学建模;通过引入反向学习机制、精英策略和全局记忆性,提出基于改进万有... 详细信息

微网为分布式电源并网提供了有效的技术途径,微网的优化运行是微网领域的重要研究课题。综合考虑经济成本、环境效益和网损等多个运行指标对微网的优化运行进行数学建模;通过引入反向学习机制、精英策略和全局记忆性,提出基于改进万有引力搜索算法的微网优化运行方法,并将其应用于解决多目标多约束的微网优化运行问题;最后,通过算例验证了所提出的算法的正确性和可行性。

关键词：微网优化运行万有引力搜索算法反向学习机制精英策略

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火电机组烟气脱硫系统的节能优化运行

中国电机工程学报 2012年第32期32卷 22-29,5页

作者：徐钢袁星杨勇平陆诗原黄圣伟张锴电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

该文分析了火电机组脱硫系统主要能耗设备的能耗特性,建立脱硫设备能耗与机组负荷、燃煤硫分和脱硫率的数学关系,在此基础上提出电站脱硫系统的节能优化运行方法,并结合典型1 000 MW火电机组脱硫系统开展案例分析与定量计算。结果表明:... 详细信息

该文分析了火电机组脱硫系统主要能耗设备的能耗特性,建立脱硫设备能耗与机组负荷、燃煤硫分和脱硫率的数学关系,在此基础上提出电站脱硫系统的节能优化运行方法,并结合典型1 000 MW火电机组脱硫系统开展案例分析与定量计算。结果表明:新型优化运行方法不增加新设备、不影响机组安全稳定运行,在40%~100%锅炉最大连续蒸发量(boiler maximum continue rate,BMCR)负荷工况下,仅通过运行方式的调整即可在确保脱硫效果的前提下使烟气脱硫(flue gas desulfurization,FGD)系统电耗下降约2%~22%,其中大部分负荷下电耗下降均可达10%以上;而按典型负荷工况估算,年可节约电能5052MW h,相比于原方案总电耗下降10.6%,节约电费176.8万元,节能效果显著。

关键词：脱硫系统能耗特性优化运行火电机组