多区域互联综合能源系统的双层博弈优化运行

为保障用户日益增长的能源消费需求、提高能源利用率,本文面向多区域综合能源系统,考虑综合需求响应,提出基于聚合商和用户双层博弈的优化运行方法.在包含聚合商、用户、综合能源系统和能源互联网络的多园区综合能源系统架构的基础上,建立了包括下层用户间非合作博弈和上层聚合商联盟合作博弈的双层博弈优化模型.其中,上层聚合商以多区域综...     

数据驱动的综合能源系统运行优化方法研究综述

构建清洁、低碳、安全、高效和可持续的现代能源体系被列为我国国家能源发展战略.综合能源系统(integrated energy system,IES)包含多类能源的产生、传输、转换、存储以及分配等过程,其综合管控与协同优化是在系统工艺与装备相对完备的情况下提升能源效率、降低成本、保护环境的关键技术,可为我国构建低碳可持续...     

多主体目标优化的动态合作博弈方法

通过多目标优化和动态合作博弈理论,定义了联盟中多主体目标优化问题,提出了能够适应动态环境的基于合作博弈的多主体目标优化模型。该模型的组成一方面能够利用主体的协作能力,另一方面又能够充分考虑动态联盟的特征,适合大规模网络中多主体协作,避免模型中主体理性和团体理性的冲突。基于所提出的多主体目标优化模型,设计了一种联盟效用分配算法。仿真实验表明,联盟效用分配算法能够使多主体根据最优共识原则,分配各方的合作效用,从而达到多赢的帕累托最优局面。     

基于AMOWOA的区域综合能源系统运行优化调度

目前, 智能优化算法已广泛应用于工程优化中, 在当前多能耦合与互补的能源发展趋势下, 仅考虑系统经济指标的单目标优化模式已经不再适用于目前区域综合能源系统(Integrated energy system, IES)的运行优化调度, 需要研究一种多目标运行策略来解决区域综合能源系统的运行优化调度问题. 首先综合考虑经济与能源利用两个指标并结合商业住宅区域的特性, 以系统日运行收益和一次能源利用率为优化目标构建商业住宅区域综合能源系统多目标运行优化调度模型. 其次由于传统多目标智能优化算法缺乏一种最优解综合评价方法, 基于非支配排序以及拥挤度计算的多目标算法框架, 提出一种利用模糊一致矩阵选取全局最优解的多目标鲸鱼优化算法(A multi-objective whale optimization algorithm, AMOWOA), 并将提出算法对商住区域综合能源系统多目标运行优化调度模型进行求解. 最后以华东某商业住宅区域综合能源系统为例进行仿真, 验证了该方法的有效性和可行性.     

考虑需求响应激励机制的园区综合能源系统博弈优化调度

建设源荷协调、灵活互动的综合能源系统是构建新型电力系统的有效路径.在综合能源系统下,通过价格、补贴等激励手段合理调节用户侧需求响应机制可以促进综合能源系统的经济高效运行.为制定合理的需求响应激励机制,首先充分考虑源侧可再生能源出力和负荷侧多类能源需求的不确定性,提出随机场景生成策略;然后提出计及用户需求响应的综合能源系统博弈优化框架,分别以园区综合能源系统运营商和综合能源用户效益最大化为目标,建立双主体博弈优化调度模型,并提出快速高效的求解算法;最后,基于某实际园区综合能源系统开展多场景算例仿真分析,制定合理有效的需求响应价格激励方案.调度结果表明,所提出方案可以有效提升综合能源系统运行商和用户的效益.     

考虑新能源消纳的综合能源系统多层博弈策略

研究了综合能源系统多市场主体参与新能源消纳的博弈行为分析问题。建立了从综合能源系统电、气、热供给到终端用户电、热、冷需求的多能流供应、转换、存储、消费的多级竞标策略优化模型,提出了涉及多能源趸售-零售-终端环节的Cournot-Stackelberg两层主从博弈结构;提出了相应的迭代求解算法,并在定价机制、多能互补、储能配置等方面对博弈均衡结果进行了算例分析。     

基于博弈竞价的区域综合能源系统运营弹性增强策略

能源系统故障可能导致巨大的经济损失, 因此, 提升能源系统的运营弹性具有重要意义. 为了提高区域综合能源系统在市场机制下的弹性, 本文提出了一种基于博弈的能源竞标策略. 首先, 建立了区域综合能源系统模型,其中包括能源控制中心、能源枢纽、储能系统和用户聚合商. 为了在市场环境下通过价格引导弹性增强, 构建了基于Stackelberg博弈的能源竞标框架, 通过调整能源零售价格和需求响应激励价格等策略, 以减小能源缺口并降低价格波动. 考虑到参与者间的隐私保护, 设计了双层迭代定价算法. 最后, 通过仿真算例说明了所提策略在保证供需平衡的同时有效抑制价格波动, 从而降低经济损失.     

基于主从博弈的综合能源系统优化调度策略

以综合能源系统为研究对象,建立了以综合能源系统运营商为领导者,负荷聚合商为跟随者的主从博弈模型,并使用改进的混沌阿基米德优化算法求解该模型。依据该模型,综合能源系统运营商需根据用户用能情况对系统设备出力进行优化调度并向负荷聚合商制定能源价格,负荷聚合商根据能源价格对用户的用能策略进行调整。仿真实例表明,该主从博弈模型能够有效增强可再生能源发电的消纳能力,可再生能源出力利用率提升了4.45%。     

基于DRL的综合能源系统优化运行研究

发展以电网为核心,电、热、气多能互补、协同供能的综合能源系统是落实“双碳”的重要手段,但是电-热-气联合运行的综合能源系统存在的经济性问题和稳定性问题有待解决。本文致力于采用机器学习算法在兼顾运行稳定性的情况下解决电-热-气联合运行系统的经济性问题。首先,本文对包含储能和电转气装置的综合能源系统进行建模,结合优化运行问题优化目标-约束条件的一般框架,在约束条件中考虑功率平衡、各机组出力限制、爬坡率限制和容量限制因素;然后,本文设计了基于DRL的电-热-气联合系统优化运行问题求解策略,算法结合了强化学习策略选择的优势和深度学习环境模拟的优势,在算法设计中详细考虑动作空间、回报函数、状态空间、DRL算法、DRL网络五大模块;最后,本文设计了4个算例,结合电-热-气联合系统典型日运行条件,验证了采用电-热-气联合运行供能模式可以有效实现多能互补降低用能成本,并且本文设计的DRL方法可以有效求解电-热-气联合系统的优化运行问题。     

计及可再生能源消纳的电热综合能源系统多目标优化模型

可再生能源因其清洁低碳的特点备受能源行业关注。但同时,可再生能源的不确定性也带来了严重的消纳问题。提高电力系统的灵活性去解决可再生能源的消纳问题成为当下研究热点之一。本文突破异质能源间的壁垒,基于电热综合能源系统去探索提高可再生能源的消纳能力。同时,立足于经济性与安全性指标,本文提出了一种多目标优化数学模型,并通过对偶转化和C CG算法对所提模型进行求解。最后,在算例测试中,通过对比电热综合能源系统与电力系统的各种测试指标证明了所提模型的有效性。     

基于联盟博弈的Web服务社区利益分配

随着Web服务的迅速发展,在一个开放环境中功能相似的Web服务越来越多,Web社区的出现大大降低了相似功能Web服务管理和运营成本,服务提供商根据功能将其Web服务部署到相应的社区中,用户则可以通过其功能需求到相应的服务社区来调用其所需的服务.由于社区中的Web服务存在着合作竞争关系,如何将Web服务社区的整体收益公平合理地分配给社区中每一个Web服务的供应商成为亟需解决的问题.在利益分配问题上,Shapley值因具有诸多公平性特征被广泛应用,因此根据Web服务社区的特点,结合联盟博弈论中的Shapley模型,并针对传统Shapley模型的在Web服务社区中的局限性进行改进.通过实验表明:在Web服务社区中,该分配算法较传统Shapley算法更加有效且具有实用性.     

基于协作博弈的ZigBee能量优化路由算法

针对 ZigBee网络节点协作过程中,由于工作任务不均衡导致能耗不均问题,从带有竞价的博弈角度提出了基于协作博弈的ZigBee网络能量优化路由算法。首先建立了ZigBee路由博弈的系统模型以及能耗模型;其次,针对ZigBee网络节点建立了基于斯坦克贝格博弈的ZigBee协作博弈模型,分析了协作博弈的近似纳什均衡解,给出了优化的路由算法流程描述;最后的OPNET仿真实验表明,改进的路由算法能够在节点失效数目、能量消耗以及生存时间上得到了一定的改善。     

基于MAS的一体化联合作战指挥系统

本文提出并设计了一个基于MAS的一体化作战指挥控制系统,为我军军事指挥系统的智能化、信息化发展提供一个新的途径,同时也可以此为蓝本使用于军事训练和网上推演等系统的设计与开发。     

计及云边协同的综合能源系统双层优化

多区域互联的综合能源系统具备两大优势：区域内部多能互补与区域之间能量互济,本文针对综合能源系统设计了一种云边协同调控方法以兑现这两大优势。首先,本文设计了能量管理云平台-边缘控制器双层架构分别统筹子区域内和子区域间的能量流,子区域以预测控制方法(model predictive control, MPC)实现边缘控制器内部能量的实时调控。其次,基于所提双层架构设计了包括集中调控层-分布协同层的双层能量优化模型,集中调控层负责区域间能量互济以降低整个系统对外部配电网的能量需求,提高系统运行经济性;分布协同层负责控制区域内可控机组以降低实际运行工况与日前调度计划值的偏差,降低系统运行波动性。然后,研究了交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)求解所提双层能量优化模型的具体步骤。最后,仿真验证了所提云边协同能量调控方法对多区域互联综合能源系统经济性与稳定性的改善作用。     

计及配电网灵活性的多园区综合能源系统分布式优化调度

多园区综合能源系统与配电网的交互方式决定多能潮流分布和能量传输损耗,进而将直接影响整个系统的优化运行.本文提出了一种计及多园区综合能源系统与配电网之间接入影响的分布式协同优化调度方案.首先,提出一种包含综合能源系统及配电网的双层分布式优化系统架构.然后,以各园区综合能源系统用能成本最低、配电网网损最小为目标,以能源园区接入配电网的位置及配电网网络拓扑为调控手段给出协同优化模型,并通过改进自适应步长交替方向乘子法实现问题分布式求解,实现了系统的整体高效调度,提升了配电网灵活性及园区综合能源系统运行经济性.最后,通过仿真算例验证了本文所提方法的准确性及有效性.     

基于随机支付的合作博弈分析

在确定性支付的合作博弈中,Ｓｈａｐｌｅｙ值以其优良的特性在合作博弈分配解中占据着非常重要的作用,但现实生活中更多情形下的支付是不确定的,参与人要在这种情形下作出选择．因此,基于Ｓｈａｐｌｅｙ值的表述公式,构建基于随机支付的合作博弈模型,构造边际值和转换值两个合作解,并举例说明随机支付情形下两个解不再相等．最后,给出了两个解相等的一个博弈子类．     

模糊网络博弈的合作联盟优化对策研究

模糊网络博弈主要关注如何将联盟收益分配给合作联盟的每个参与者,其广义模糊博弈解同时引入参与度和调整系数,不仅实现了参与者以部分资源参与合作联盟的愿望,而且满足了保留部分收益值用于联盟再发展的需求.本文作为模糊博弈模型的后续深入研究,对模糊网络博弈的解进行拓展,提出广义模糊核心解、广义模糊谈判集解的概念,并证明当满足超可加性的前提下,模糊网络博弈的广义模糊核心解与其广义模糊谈判集解具有等价关系,并刻画了模糊网络博弈广义核心解的非空性,算例分析结果表明合作联盟广义分配方案的存在性,为合作联盟优化对策提供服务.