【摘要】：智能電網(wǎng)是一種新型的電力供需網(wǎng)絡(luò),借助先進的信息和通信技術(shù)實時優(yōu)化電力系統(tǒng)管理,允許雙向電力流和信息流相互作用,提高電網(wǎng)的高效性和安全性。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的集中式發(fā)電相比,分布式能源具有清潔環(huán)保和發(fā)電方式靈活等優(yōu)勢,尤其是可再生分布式能源,將是智能電網(wǎng)重要的能源來源之一。但是大量分布式能源并網(wǎng)運行會給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來巨大挑戰(zhàn)。如何在智能電網(wǎng)環(huán)境下高效調(diào)度分布式能源,同時保持電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定是智能電網(wǎng)技術(shù)研究中的一項重要課題。微電網(wǎng)作為一種自治的電力系統(tǒng),能高效地匹配本地分布式能源的供給和負載的需求,是分布式能源并網(wǎng)問題的有效解決方案之一。電動汽車作為一種特殊的分布式能源,同時具有可控負載和電源的雙重身份,還具有移動性、隨機性、低服務(wù)成本等特點。因此,微電網(wǎng)和電動汽車的電能優(yōu)化管理是智能電網(wǎng)分布式能源調(diào)度與控制研究的重要內(nèi)容,對提高電網(wǎng)管理的效率和靈活性具有十分重要的意義。本文重點圍繞智能電網(wǎng)分布式能源研究中的微電網(wǎng)和電動汽車電能優(yōu)化管理問題展開,主要貢獻如下:微電網(wǎng)電能管理的研究從局部到整體。一是針對微電網(wǎng)內(nèi)部用戶,提出一種基于非合作博弈論的分布式電能調(diào)度方法。該方法中,家庭用戶相互之間競爭,并控制其負荷以保證自身的舒適度和偏好程度,同時又盡可能減少用電成本;二是面向微電網(wǎng)用戶與分布式可再生能源之間的電能調(diào)度,提出一種基于自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃的系統(tǒng)成本優(yōu)化的集中式能量調(diào)度方法。該方法中,調(diào)度中心收集微電網(wǎng)所有用戶的負載信息和可再生分布式能源信息,并根據(jù)實時的電價信息集中調(diào)度用戶的負載用電,降低微電網(wǎng)用電成本;三是考慮微電網(wǎng)既有內(nèi)部電能調(diào)度又有外部電能交易,設(shè)計雙層電能博弈機制來實現(xiàn)微電網(wǎng)的最優(yōu)和彈性能量交易。對單個微電網(wǎng)內(nèi)多個家庭之間建立非合作博弈機制,對微電網(wǎng)之間的能量交易采用多主多從斯坦克伯格博弈,該雙層能量交易機制能夠顯著提高微電網(wǎng)可再生能源的利用率,并降低用電成本。電動汽車電能管理的研究包含固定和移動充電場景。一是面向電動汽車固定充電場景,提出一種基于自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃的集中式電價控制策略。該策略中,匯集商集中管理電動汽車的電池,并且考慮電網(wǎng)供電負荷的約束,通過電價控制調(diào)整充電的需求量至期望水平,保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定;二是面向電動汽車移動充電場景,提出一種自適應(yīng)儲能系統(tǒng)控制方法對動態(tài)無線充電負荷進行調(diào)節(jié)。該方法在系統(tǒng)代價函數(shù)中聯(lián)合考慮電網(wǎng)側(cè)功率的變化率和充放電對電池壽命的影響,保證兩者在控制過程中的最優(yōu)性能。三是針對無線充電市場,采用迭代雙邊拍賣算法進行電能供需匹配,分布式能源作為電能賣方,匯集商匯集電動汽車的充電需求,作為電能買方,買賣雙方按照自身效益最大化的原則進行出價。該方法可以在保護買賣方隱私信息情況下最大化總效益。最后,對本文智能電網(wǎng)分布式能源調(diào)度與控制研究進行了總結(jié),并對今后的工作進行了展望。
【圖文】：

邐第一章緒論邐逡逑計有效的電能交易機制來最大化供給方和需求方的效益，是本文的第（６）個研究點。逡逑以上第（１）至第（４）研究點對應(yīng)本文第二至第五章，第（５）（６）研究點對應(yīng)本文第六章。逡逑第二至第四章研宄微電網(wǎng)電能管理問題，按照從局部到整體的順序，第二章只考慮微逡逑電網(wǎng)內(nèi)部用戶博弈，第三章考慮分布式能源接入，優(yōu)化匹配微電網(wǎng)用戶需求和分布式逡逑電力供給，，第四章考慮多個微電網(wǎng)之間的博弈，通過多個微電網(wǎng)之間電能交易高效利逡逑用分布式能源。第五和第六章研究電動汽車充電管理問題。第五章針對固定充電方式，逡逑通過電價控制把充電負荷調(diào)整至期望水平，可以實現(xiàn)對居民配電網(wǎng)削峰填谷。第六章逡逑針對無線動態(tài)充電方式，先研宄主電網(wǎng)供電的無線充電系統(tǒng)控制，再研究分布式能源逡逑供電的充電市場機制。逡逑（３邐劈鐘kw邐逡逑

時段邐時段逡逑圖２－４博弈前后２４個時段的用電成本變化逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－４邋Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔ｝－邋ｃｏｓｔ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｏｆ邋２４邋ｔｉｍｅ邋ｐｅｒｉｏｄｓ邋ｂｅｆｏｒｅ邋ａｎｄ邋ａｆｔｅｒ邋ｇａｍｅ逡逑下面比較僅通過調(diào)整用電時間最少化用戶用電成本的系統(tǒng)優(yōu)化模型（以下稱ｓｏ模逡逑型）與本章非合作博弈模型（以下稱ＵＯ模型）的調(diào)度性能。ＳＯ模型與ＵＯ模型中所逡逑２８逡逑
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM73

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本文編號：2552204