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电力市场动态演化及其混沌控制研究

作　者: 谭韬
导　师: 杨洪明
学　校: 长沙理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 输电网约束 古诺博弈 供应函数 Nash均衡 混沌 时滞反馈控制
分类号: F407.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 67次
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内容摘要


在市场化改革和运营的过程中,基于市场机制,有效监管和控制市场的动态演化是一项重要的任务,尤其对刚刚进行改革,且不成熟和完善的电力市场而言则显得更为紧迫和必要。本文在回顾市场动态演化和混沌控制研究成果的基础上,借助博弈理论,提出了考虑垄断网络物理特性的电力市场动态模型,分析了市场均衡、周期和混沌状态的复杂演化机理;针对市场处于周期或混沌态时经济表现较差的情况,提出了混沌控制方法,实现电力市场从周期或混沌态到Nash均衡态的控制,从而提高市场的效益。为了模拟电力市场中参与者的动态行为,建立了两种考虑输电网约束的电力市场动态模型,即有限理性古诺博弈模型和动态供应函数模型,在数学上表征为内嵌优化问题的差分动态系统。前者是发电商发电量决策的动态模型和考虑输电网约束的市场清算优化模型的结合,后者是市场参与者报价决策的动态模型和考虑输电网约束的市场清算优化模型的结合。定性分析了动态模型的Nash均衡点及其稳定性,从中显示出在不同的市场参数下,对应不同的输电网运行状态:阻塞和不阻塞,市场会出现不同的Nash均衡点,甚至会出现没有Nash均衡点的情况;当市场参数超出Nash均衡点稳定域后,市场将展现出周期甚至混沌的动态行为;分析了市场在Nash均衡、周期和混沌状态时的经济表现,其中市场处于Nash均衡状态时经济表现最佳。提出了电力市场时滞反馈混沌控制法,将系统本身的输出信号通过时间延迟后再反馈到混沌系统作为控制信号,通过调节控制信号的大小来实现对市场周期或混沌行为的控制,从而改善市场整体的经济效益。通过编制MATLAB程序,实现2节点、3节点和14节点模型的动态演化和混沌控制,其计算结果表明了所提模型和算法的有效性和可行性。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 选题的背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-15
    1.2.1 电力市场动态研究  12-13
    1.2.2 混沌控制研究  13-15
  1.3 本文的主要工作  15-17
第二章 电力市场运营的理论基础  17-24
  2.1 电力市场交易模式  17-18
    2.1.1 交易方式  17-18
    2.1.2 交易模式  18
  2.2 联营体(POOL)中的拍卖方法  18-21
    2.2.1 联营体中的统一清算拍卖  18-20
    2.2.2 阻塞情况下的竞价规则  20
    2.2.3 实时电价  20-21
  2.3 博弈模型  21-23
    2.3.1 古诺博弈模型  21-22
    2.3.2 伯川博弈模型  22
    2.3.3 供应函数模型  22-23
  2.4 小结  23-24
第三章 基于古诺博弈的电力市场动态演化  24-35
  3.1 基于古诺博弈的电力市场动态模型  24-27
    3.1.1 发电商产量决策的动态模型  24-25
    3.1.2 考虑输电网约束的市场清算优化模型  25-27
  3.2 电力市场动态演化分析  27
  3.3 算例分析  27-34
    3.3.1 两节点系统  27-31
    3.3.2 三节点系统  31-34
  3.4 建议  34
  3.5 小结  34-35
第四章 基于供应函数的电力市场动态演化  35-52
  4.1 基于供应函数的电力市场动态模型  35-38
    4.1.1 市场参与者决策的动态供应函数模型  35-37
    4.1.2 考虑输电网约束的市场清算的优化模型  37-38
  4.2 电力市场动态演化分析  38-39
  4.3 算例分析  39-50
    4.3.1 三节点系统  39-43
    4.3.2 十四节点系统  43-50
  4.4 建议  50-51
  4.5 小结  51-52
第五章 电力市场的混沌控制  52-66
  5.1 状态时滞反馈混沌控制方法  52-55
    5.1.1 基于古诺博弈的电力市场状态时滞反馈混沌控制  52-54
    5.1.2 基于供应函数的电力市场状态时滞反馈混沌控制  54-55
  5.2 参数时滞反馈混沌控制方法  55-56
    5.2.1 基于古诺博弈的电力市场参数时滞反馈混沌控制  55-56
    5.2.2 基于供应函数的电力市场参数时滞反馈混沌控制  56
  5.3 控制效果  56-65
    5.3.1 两节点系统  56-59
    5.3.2 三节点系统  59-62
    5.3.3 十四节点系统  62-65
  5.4 小结  65-66
第六章 总结  66-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
附录 A 攻读学位期间发表的论文目录  72-73
附录 B 攻读硕士学位期间参加的相关课题  73

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中图分类: > 经济 > 工业经济 > 工业经济理论 > 工业部门经济 > 电气、电子工业 > 电力、电机工业
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