基于合作博弈论的B2G模式下电动汽车区域电力调峰研究
关键词:电动汽车;;合作博弈;;有限理性;;调峰
摘 要:环境污染与能源危机问题随着时代变迁日益加重,世界各国政府及企业将发展经济、绿色的清洁能源作为研究的热点。电动汽车因其节能、环保的经济与环境效益而倍受瞩目。电动汽车广泛接入电力系统后,可实现旋转备用、“削峰填谷”等积极作用,但传统的电动汽车参与电网互动的V2G模式存在时间、地点等多方面的不确定因素,且在双寡头调峰市场中出力分配不合理,收益分配不均衡导致的资源浪费问题也十分明显。因此,如何经济、合理、有效地分配电动汽车参与电网调峰出力及收益分配,是目前亟待解决的问题之一。本文基于博弈论思想,针对含电动汽车的区域电力调峰系统,建立了基于两方决策者完全信息下及有限理性下的动态合作博弈优化调度模型,为更大规模电动汽车入网提供应对方案。论文的主要工作如下:首先,针对目前电动汽车与电网互动的随机性,移动性等诸多问题,提出了一种全新的B2G(battery to grid)电网互动模式,并阐述了博弈论的基本概念,由此引出工程博弈论的思想。电动汽车在参与电网调峰中实现资源利用及效益的最大化依赖于合理的出力分配制订,通过参与电力公司日前调度的方式,根据电站以及燃气轮机的实时运行情况,以电动汽车运营商和燃气轮机构成的大联盟经济效益与环境效应综合最优为目标,实现大联盟收益最高,采取均分策略、Shapley值策略、等MDP值策略对收益进行分配,求解出在满足策略稳定情况下最优分配方式。其次,建立了在考虑环境成本因素下具有有限理性的双寡头博弈模型,分析了它在调峰市场中动态博弈的复杂性情况,计算得到动态博弈的系统的均衡点与映射函数,通过赋值我们进一步分析便可以得到系统的稳定域、周期分岔区及混沌区。最后,通过算例对所提模型进行仿真,验证了合作博弈模式下参与调峰出力及收益分配的合理性,并分析了有限理性与完全信息下产生的差异。结果表明:电动汽车采取合作博弈方式接入电网可有效实现电网削峰,平抑电网负荷波动,有效降低了参与者各自的运行成本。
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