基于合作博弈论的风–光–水–氢多主体能源系统增益分配策略

多利益主体协同互补运行模式是今后能源转型的重要方向之一。提出了基于合作博弈理论的风、光、水、氢多主体能源系统增量效益(增益)分配策略。通过构建出力期望函数来描述多个风、光发电利益主体聚合后出力的随机性问题,并以联盟发电量最大为优化目标统一建立非合作模式下与合作模式下的调度模型。在构造电量增益函数的基础上,应用合作博弈论分别建立Shapley值法、Aumann-Shapley值法的增益分配模型。通过5利益主体以及雅砻江下游流域50利益主体的算例分析得到,梯级水电来水期对风–光–水–氢多主体能源系统合作运行的增量效益影响较大;风–光–水–氢多主体合作运行可以较大幅度提高各主体运行的增量效益和合作联盟的整体效益。     

基于改进Shapley值法的风-光-水-储多主体互补发电系统合作增益分配策略

为了充分发挥系统中可调节资源的自身优势,利用变速抽水蓄能机组配合小水电机组进行常规调节,并考虑变速抽水蓄能机组的快速响应特性,提出了兼顾系统小时级以及秒级安全性的风-光-水-储多主体互补发电系统的联合优化调度模型。为了降低合作博弈高效性算法线性增长的计算复杂度,基于改进Shapely值法提出了一种大规模利益主体的合作增量效益(增益)分配策略。通过资源聚合,对高维度问题进行降维处理,利用Shapley值法进行初始分配;构建合作增益贡献指标,采用非对称纳什谈判理论对同类型的不同主体进行细化分配。以某流域风-光-水-储10主体互补发电系统为仿真算例,结果表明：抽水蓄能机组与小水电机组互补运行可以提升系统的灵活性和安全性;基于改进Shapley值法的合作增益分配策略具有计算高效性以及应用可行性。     

风-光-抽水蓄能联合发电系统模型的优化研究

针对可再生能源出力不稳定的问题,构建了风-光-抽水蓄能的联合出力模型.对综合能源系统进行了介绍并对其调度策略进行了分析,以综合能源系统出力与负荷拟合程度最好为目标,构建了相应的约束条件.最后,通过实际算例,验证了所提模型的合理性.     

基于Shapley值抽样估计法的风-光-水互补发电增益分配方法

在多利益主体市场环境下,建立公平、合理、高效的互补发电增益分配方法是保障风-光-水互补发电优化调度能够实施的关键.针对风-光-水互补发电的特点,在建立考虑随机性、波动性和互补效益的风-光-水互补发电优化调度模型的基础上,提出风-光-水互补发电增益量化方法;在经典Shapley值(SV)法的基础上,提出基于Shapley...     

考虑燃料电池变工况特性的风-光-氢综合能源系统优化调度

燃料电池是氢储能中的重要组成部分,其运行效率对含氢储能的综合系统的经济性有较大影响。为此,提出考虑燃料电池变工况特性的风-光-氢综合能源系统优化调度方法。通过分析燃料电池输出功率和运行效率间的关系,建立燃料电池变工况条件下运行效率的分段线性化模型。提出考虑燃料电池的变工况效率特性的多模块输出功率协同优化策略和燃料电池多模块工作协同策略,从而提升燃料电池总体运行效率和各模块使用寿命。基于此,以风-光-氢综合能源系统优化调度为例,验证了所提优化运行策略的有效性。     

广义风-氢-煤能源系统的挑战与展望

面向风煤富集区域的能源转型目标,对风—氢—煤能源系统(WHCES)的研究成果及其存在的问题进行了总结,以此为基础提出了广义风—氢—煤能源系统(G-WHCES)的基本概念和总体框架,阐述了其与WHCES在一次能源侧、二次能源侧及负荷侧的差异;面向风煤富集区域的能源转型战略,对其需求与应用进行了归纳总结;提出伴随系统内新能源比例升至一定高度,调节资源缺乏的情况下G-WHCES发展所面临的主要挑战,指出需要在系统运行效率和稳定运行方面给予更多关注,从系统结构设计、规划与控制、关键子系统和系统集成等方面对G-WHCES的科学与技术问题进行了展望。     

基于纳什谈判理论的风-光-氢多主体能源系统合作运行方法

以可再生能源制氢为特征的能源系统将是今后能源互联网建设的重要方向之一。该文针对风-光-氢多主体能源系统的合作运行展开研究。首先,考虑主体间的电能交易建立各主体的优化运行模型,然后基于纳什谈判理论建立风-光-氢多主体合作运行模型,接着将其等效为联盟效益最大化和电能交易支付谈判两个子问题。为保护各主体隐私,运用交替方向乘子法提出上述两个子问题的分布式求解方法。最后通过算例验证所提合作运行模型以及分布式算法的有效性。仿真结果表明通过风-光-氢多主体的合作运行,可以较大幅度提高各主体的运行效益以及合作联盟的整体效益。此外,风光发电上网电价的降低,将促进风-光-氢多主体展开合作,以提升各自运行效益。     

考虑风-氢-电的混合能源系统容量规划与运行优化

本文主要研究由风力发电、电解槽、燃料电池及电池储能共同组成的混合能源系统最优配置.在离网状态下,风电作为主要的能量来源,在氢储能和电池储能的辅助下实现周边居民用电负荷的供应,并尽可能满足加氢站的氢气需求.以系统年化成本最小化为目标,同时考虑氢储能和电池储能运行约束,优化考虑风-氢-电的混合能源系统容量.通过算例分析表明...     

面向煤基低碳能源战略的大规模风/光-氢储能-煤多能耦合系统

正煤基低碳是煤炭富集省区低成本、可持续实现能源供给侧结构战略调整的必然要求。阐述能源系统演进规律,面向山西省、新疆省等新能源和煤碳富集省区的煤基低碳能源战略,提出以大规模风/光互补电解水制氢储能为桥梁,构建清洁高效风/光-煤能源系统创新策略。以山西省为例,探讨基于大规模氢储能技术的煤基低碳能源系统     

基于合作博弈论的电能替代效益分摊方法

电能替代对于落实节能环保政策、实现能源战略转型具有实际意义。为了将电能替代效益公平合理地分摊给电力用户,激励用户参与电能替代,提出一种基于合作博弈理论的电能替代效益分摊方法。分析电能替代对降低生产运行成本和减少污染排放的价值,并对其进行量化;基于合作博弈理论,采用核仁和Shapley值法对电能替代效益进行分摊。算例验证了所提电能替代效益分摊方法的有效性和合理性。     

基于合作博弈的互联电网电力交易优化分配模型

分析了互联电网的特点和问题,指出跨区域互联电网合作的必要性,并运用博弈论构建了基于多人合作对策的互联电网合作对策模型,并采用Shapley值法、核心法和简化的MCRS法等分配方式进行了算例分析,探讨了不同计算结果的寓意。结果表明,合作对策模型可以更好地体现各合作电网之间的相互影响,分配结果较传统方法更为合理,可以较好地应用于互联电网电力交易的优化决策。     

基于合作博弈理论的增量配网收益分配策略研究

以混合所有制方式开展增量配电网投资有利于各方优势互补,促进资本管理效益提升。对于多个投资主体的增量配电网公司,由于投入的资本和承担的风险各不相同,因此收益分配存在一定的差异。为此,将合作博弈理论应用到增量配网的收益分配中去,利用Nash谈判模型寻求一个使增量配网各投资方都比较满意的收益分配方案。     

基于安全博弈的综合能源系统安全性分析及防御策略

基于安全博弈理论,分析辨识综合能源系统安全运行的关键影响因素,将其作为安全防御的薄弱环节,制定防御策略并重点防护。构建综合能源系统防御者-攻击者-防御者3层零和主从博弈模型,攻击者以攻击系统的薄弱环节为策略期望最大化系统损失,防御者制定防护策略以增强系统的安全性;求解博弈模型的均衡解,得到的最小系统损失即为最佳防御策略;以某综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明优先防护系统的薄弱环节可提升系统的安全可靠性,为分析综合能源系统的安全性提供参考。     

基于合作博弈与动态分时电价的电动汽车有序充放电方法

为减小大量电动汽车无序充电对电网造成的影响，提出了一种电动汽车智能有序充放电策略。基于合作博弈的思想，以电动汽车代理商与电动汽车用户的合作联盟收益最大为目标，建立了电动汽车的动态分时优化充放电模型。采用粒子群算法求解出代理商与电动汽车用户间的动态分时交易电价，并对电动汽车充放电时段进行引导规划。实际的算例结果验证了该策略的有效性和经济性。通过与固定电价策略进行对比分析，表明所提策略不仅能有效减小峰谷差，避免负荷“新高峰”，且可以提高代理商和电动汽车用户的收益。进一步对比不同数量电动汽车入网对优化效果的影响，发现随着入网电动汽车数量的增多，优化效果更明显。     

基于合作博弈的需求侧响应下光储微电网优化配置

在电力市场环境下,考虑需求侧响应和储能系统对微电网的影响,通过合作博弈的方式进行系统联合优化配置。提出一种在需求侧用户适当转移负荷的情况下实行分时电价的微电网运行策略,用于实现微电网收益最大化和最优可靠性。首先,建立了转移负荷的用户、分时电价下进行负荷响应的用户和储能系统的目标函数和模型。其次,利用合作博弈的方式将三方进行联合优化配置,采用迭代算法求出了三方联合优化纳什(Nash)均衡点(最优配置方案)。基于此提出系统联合优化运行策略。将该模型和算法应用于甘肃某一实际光伏微网系统,验证了其有效性。     

基于Shapley值的输电费用分配新方法

由于输电网的自然垄断性和规模经济特性,利用合作博弈论分析输电交易最佳联盟方式,用Shapley值对最佳方式下的输电费用进行分配。在系统安全稳定运行的前提下,能促使用户有效利用输电资源,保证输电费用的完全回收,避免用户间费用补贴现象。算例结果表明,该方法简单、具有一定的可行性。     

基于博弈论的电动汽车充电实时定价策略研究

文中提出一种基于博弈论的电动汽车充电实时定价策略.该定价策略中电动汽车充电站为电价制定的博弈主导者,电动汽车用户为电价制定的博弈跟随者.首先,提出充电站调峰效果评价指标,以电动汽车充电价格和充电容量为约束条件,建立充电站-电动汽车用户收益模型;然后,分析充电站与电动汽车用户的博弈策略空间与动态博弈行为,利用遗传算法的寻...