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基于stackelberg模型的微电网下电动汽车充电站实时定价决策

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摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1研究的背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1微电网概述

1.2.2电动汽车接入微电网的可行性及研究现状

1.2.3博弈论在充电站定价决策中的应用

1.3论文的主要工作

1.3.1主要研究内容

1.3.2技术路线

第2章 基于DSM峰谷分时电价的价格响应模型分析

2.1需求响应概述

2.1.1需求响应的定义

2.1.2需求响应的分类

2.2分时电价与实时电价

2.3峰谷时段的划分

2.4价格需求弹性理论

2.4.1需求价格弹性的概念

2.4.2需求弹性的影响因素

2.5电动汽车用户价格需求响应模型

2.5.1考虑消费者心理的价格-需求响应特性曲线

2.5.2峰平谷各时段间电动汽车充电负荷转移量响应函数

2.5.3峰平谷时段电动汽车充电站需求-价格响应函数

2.6本章小结

第3章 多种交通方式下需求价格敏感性分析

3.1交通网络均衡理论

3.2 多方式出行的需求均衡分析

3.3居民出行广义费用函数

3.3.1多交通方式下居民出行影响因素分析

3.3.2广义费用函数

3.4多交通方式均衡配流模型

3.5多方式下充电需求价格敏感系数的计算

3.5.1充电与出行需求价格敏感系数间的关系

3.5.2敏感系数计算

3.6算例分析

3.7本章小结

第4章 基于stackelberg模型的微电网下充电站实时定价策略

4.1微电网的应用范围

4.2充电站选址

4.2.1 充电站与充电需求之间的引力模型

4.2.2 时间满意度函数

4.2.3 需求分配和充电站竞争性选址模型的构建

4.2.4 实例仿真与分析

4.3博弈论概述

4.3.1博弈的基本元素

4.3.2博弈的分类

4.4 stackelberg博弈模型

4.5模型的构建与分析

4.5.1问题描述

4.5.2基本假设及定义变量

4.5.3博弈模型的构建及求解

4.6 仿真计算与算例分析

4.7定价决策及建议

4.8本章小结

第5章 总结与展望

5.1论文的主要工作

5.2论文的不足与展望

致谢

参考文献

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摘要

随着经济的发展、全球环境不断恶化以及化石燃料短缺问题越来越明显,再加上国际油价不稳定因素较多,目前世界各国都在寻求新的替代能源以减少自身对于化石燃料的依赖性。虽然我国是一个多煤少油的国家,短期内以煤炭为主要能源的能源结构不会改变,但是“去煤化”已经成为我国的政策主流。此外,电池储能及充放电相关技术发展的越来越成熟。2017年9月8号,我国工信部副部长辛国斌在2017年中国汽车产业发展国际论坛已明确表示:目前工信部已经启动了有关制定传统能源汽车停止生产及销售时间表的研究。一方面为了应对能源问题,我国正大力稳步推进分布式电源及微电网技术和水利能源等可再生能源的开发和利用;另一方面,为了解决污染问题,我国实施了高额补贴政策以促进我国新能源汽车产业及相关技术的发展。其实,将微电网技术和电动汽车融合起来才是实质性解决对化石燃料依赖、环境污染、城市尾气等问题的最好办法之一。不可否认,在这种种背景之下,我国新能源汽车即电动汽车在未来逐渐替代燃油车的发展趋势已经是大势所趋。伴随着越来越多的电动车用户出现,相应地会出现越来越多新兴的电力零售商即电动车充电站运营商。而针对这类新兴电力零售商的电力价格的定价问题显然有着较高的研究价值。 本文首先系统性地介绍了微电网技术与电动汽车领域的发展现状及相关研究,并探讨了两者融合的互补性及可行性,然后基于斯坦克伯格博弈模型(一类运营商为领导者,一类运营商为追随者)构建了定价模型并求得其均衡解,最终通过算例仿真探讨了用户需求价格敏感系数等因素对于定价策略的影响情况。其中,在价格需求响应函数的构建中引入了消费者心理学理论,利用不同时段的价格差来刻画不同时段间充电需求的转移量,基于用电侧需求管理理论,通过不同时段电力需求因价格差的转移将不同时段电价制定策略有机地关联起来;在有关需求价格敏感系数的求解过程中引入了交通配流均衡理论,考虑到出行者出行会因为一些综合因素诸如便捷性、经济性、舒适度等选择不同的出行方式,构建了出行者出行需求均衡分配模型,通过出行需求与充电需求的内在联系由出行需求为切入点找到了充电需求价格敏感系数的计算方法,并通过算例仿真在文中探究了一些因素对于该敏感系数的影响情况。

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