学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电力市场交易机制的实验研究

作　者: 华栋
导　师: 陈皓勇
学　校: 华南理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 基于代理的计算经济学实验经济学 Q学习算法 RE学习算法纳什均衡混合整数规划
分类号: TP18
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
下　载: 444次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

我国电力市场化改革已经迈出了实质性的步伐，但仍处于起步阶段，电力市场的交易规则、监管制度、市场机制等问题有待进一步研究和完善。电力市场环境下各市场主体的复杂关联和交互作用可采用博弈论来进行建模，而实际电力市场往往过于复杂，无法直接采用标准的博弈论模型来进行分析。特别是市场主体反复观察市场并且根据市场情况不断调整自身策略的能力增加了问题的复杂性，使常规方法更加难以用来进行电力市场分析。基于代理的计算经济学和实验经济学扩展了传统的博弈论分析方法，为电力市场提供了全新的分析手段。同时论文综合分析国内外电力市场成功与失败的经验，认为在目前条件下建立电力市场对电网公司来说有一定的风险性。因此，为了将风险化解在方案设计和规则制定阶段，在电力市场正式启动之前，有必要密切结合电网实际建立一套电力市场综合模拟系统，用于研究、验证各种市场方案和规则的合理性及分析可能出现的风险，并在市场启动运营前为各市场成员进行培训提供一种有效的技术支持手段。为此本文对电力市场仿真进行了深入研究，且旨在设计并开发一套电力市场综合模拟系统。在系统构建过程中，本文对以下关键问题提出新颖的解决方法，主要工作如下：1.人工智能中强化学习的RE学习算法、使代理能够通过不断地与环境进行交互所得到的经验中进行学习，适合在电力市场智能模拟中运用。在电力市场综合模拟系统中实现了发电商代理基于RE学习算法。实验结果表明运用基于RE学习算法可以较好地模拟发电商的经济特性。2.基于代理的计算经济学已经成为电力市场研究的一种重要方法。但作为一种新的方法，还有许多问题没有解决，其中一个基本的问题是研究方法的问题，包括仿真实验的设计方法，仿真结果的分析方法等。以电力市场研究中常用的一种代理学习算法—RE学习算法为例，基于一个拥有四个发电商的日前电力市场，进行了市场模型、智能代理模型、实验目的及实验方案的设计。设计了三组实验，前两个实验根据实验结果对基于代理的电力市场仿真实验轮数的设定、实验盘数的设定等问题进行了分析和讨论，后一个实验对RE算法中的一些参数的选取问题进行了探讨，展示了其在选取时的矛盾性，并从加强学习法的机理上分析了其原因。3.大规模风电的发展使得现行的电力市场设计，规则都要发生改变，不仅要给风能发电及传统发电形式同样的激励，也要保证尽可能的降低社会成本，让终端用户的电费合理。提出了几种大规模风电接入系统的电力市场设计模式，并对这几种模式进行了比较研究；应用混合整数规划法求解大规模风电并网时电力市场的机组组合问题，证明了当风电功率预测偏差较大时候，会使市场交易成本增加。4.研究不同负荷—价格响应特性电力市场的市场均衡问题，以及对不同的负荷—价格响应特性电力市场,分别比较统一价格拍卖和歧视性价格拍卖对市场均衡结果的影响。实验结果说明了电力市场中引入可中断负荷和需求侧参与竞争的重要性，在设计市场制度时要充分考虑不同需求弹性的影响。5.完成了电力市场仿真系统的整体结构设计和功能模块设计，该系统具备配置各种实验方案、修改实验参数、记录并处理实验结果数据等功能，可以提供基于实验经济学、ACE和基于人工—代理混合的三种仿真方式，在国内外电力市场仿真系统设计中尚属首例。提出了完整的电力市场仿真实验设计方法及评价仿真实验结果的市场评价指标；并就测试系统的实验结果进行分析与评价，并将系统用于模拟实际的西北电力市场。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-25
  1.1 引言  12-14
  1.2 电力市场概述  14-19
    1.2.1 电力市场定义  14-15
    1.2.2 电力市场交易模型  15-17
    1.2.3 电力市场研究方法  17-19
  1.3 电力市场仿真  19-23
    1.3.1 电力市场仿真的必要性  19-20
    1.3.2 电力市场仿真系统研究现状  20-23
  1.4 本文的主要工作  23-25
第二章电力市场仿真实验研究  25-60
  2.1 电力市场仿真的经济学理论  25-30
    2.1.1 实验经济学的基本原理  25-28
    2.1.2 基于代理的计算经济学  28-30
  2.2 智能代理技术  30-40
    2.2.1 强化学习算法概述  30-32
    2.2.2 RE 强化学习算法  32-36
    2.2.3 策略空间的生成  36-40
  2.3 电力市场仿真相关概念定义  40
  2.4 电力市场仿真的关键技术研究  40-52
    2.4.1 日前电力市场概述  40-42
    2.4.2 分时竞价原理  42-44
    2.4.3 改进的动态排队出清算法  44-52
  2.5 基于 agent 的电力市场仿真的实验设计方法探讨  52-59
    2.5.1 电力市场仿真相关概念定义  52-53
    2.5.2 电力市场仿真实验设计  53-57
    2.5.3 实验结果及分析  57-59
  2.6 结语  59-60
第三章电力市场评价体系  60-93
  3.1 电力市场评价的意义和作用  60-62
  3.2 电力市场评价框架  62-79
    3.2.1 市场结构  62-65
    3.2.2 市场效益与经济性  65-71
    3.2.3 市场运营  71-73
    3.2.4 市场安全  73-79
  3.3 评价指标与评价标准  79-91
    3.3.1 市场基本结构指标  79-82
    3.3.2 市场效益与经济性指标  82-87
    3.3.3 市场运营指标  87-89
    3.3.4 市场安全指标  89-91
  3.4 小结  91-93
第四章基于实验经济学的电力市场中不同负荷-价格响应的研究  93-107
  4.0 引言  93
  4.1 电力市场不同负荷-价格响应实验设计  93-96
  4.2 实验过程  96-98
  4.3 实验结果分析  98-101
  4.4 两种拍卖制度在不同需求曲线下的分析比较  101-105
  4.5 结语  105-107
第五章含大规模风电的电力市场研究  107-113
  5.1 欧洲风电补贴机制回顾  107-108
  5.2 含大规模风电接入的电力市场的设计  108-111
    5.2.1 大规模风电参与日前电力市场设计  109-110
    5.2.2 大规模风电参与日前电力市场的几种市场设计的比较研究  110-111
  5.3 小结  111-113
第六章西北电力市场仿真实验研究  113-158
  6.1 系统架构  113-125
    6.1.1 功能结构  113-114
    6.1.2 系统功能模型设计  114-125
    6.1.3 系统仿真过程  125
  6.2 仿真实验设计  125-130
    6.2.1 用户设计  125-127
    6.2.2 建立仿真实验  127-128
    6.2.3 基于网络报价的模拟实验  128-129
    6.2.4 代理报价仿真  129-130
  6.3 仿真实验结果对比分析  130-145
    6.3.1 市场模型  130-133
    6.3.2 基于评价指标的仿真结果分析  133-144
    6.3.3 仿真结论分析  144-145
  6.4 西北电力仿真实验结果分析  145-156
    6.4.1 西北区域电力市场概况  145-147
    6.4.2 西北区域电力市场仿真设计  147-152
    6.4.3 西北电力仿真市场评价体系应用  152-156
  6.5 结语  156-158
结论  158-161
参考文献  161-174
攻读博士学位期间取得的研究成果  174-176
致谢  176-177
附件  177

电力市场交易机制的实验研究

内容摘要

全文目录

相似论文