基于复杂系统多Agent建模的电力市场仿真技术研究

【摘要】电力市场化改革是一场深刻的体制和机制变革,对电力工业传统的管理体制和运营机制带来巨大的冲击和挑战,在电网运行安全、电力市场运营安全等诸多方面蕴藏着巨大的风险。通过研究电力市场仿真技术,实现对电力市场运营多角度、全过程的模拟仿真,可以实现对电力市场发展演变过程的定性分析和定量评估,为研究电力市场运营发展规律,检验电力市场理论和市场规则,提出电力市场条件下的风险预防和控制策略,防范和避免市场风险,保证市场的高效可靠运营,提供理论指导和技术支持。论文着重开展了电力市场仿真理论的研究工作,在深入研究复杂适应系统建模和计算经济学理论的基础上,提出了电力市场仿真的基础论据,为电力市场仿真奠定了理论基础。通过对仿真建模通用技术的研究,以及对电力系统和电力市场特性的总结,建立了满足电力市场仿真试验研究的电力市场仿真模型,并给出仿真建模的基本步骤和配置内容。论文同时研究了电力市场中模拟市场成员报价行为的智能代理技术,对Roth-Erve算法、Q-learning算法以及规则推理型算法等学习算法在参数设置、策略空间生成以及收敛性等方面进行了改进,建立了相应的数学模型；并将粒子群优化算法引入智能代理,建立了基于期望利润最大化的智能代理报价策略模型。论文研究了电力市场评价指标体系的构建原理,提出了建立电力市场评估指标体系的一般步骤,并阐明了各步骤的任务和解决方法,将相关性分析、聚类分析等各种数理方法引入到指标体系的定量分析中,建立起一套涵盖电力市场运营状况评价、发电方竞标行为评价和购电方竞标行为评价等内容的电力市场评价指标体系。论文研究了电力市场仿真平台技术,设计开发了基于复杂系统多Agent建模技术的电力市场仿真系统。系统采用多态运行技术,全面支持对电力交易的实时态仿真以及多类型、连续性交易的研究态分析评估,实现了多用户、多角度、全过程的电力市场仿真。依托电力市场仿真系统,开展了典型电力市场仿真试验研究工作。论文开展了不同智能代理算法比较、不同负荷需求情况对市场稳定和发电厂商报价策略的影响等仿真试验研究分析,验证了仿真系统及智能代理算法的正确性,得到了具有一定指导意义的结论。并实现了考虑动态约束的大规模电网环境下电力市场与电力系统的联合仿真。
【作者】王海宁；
【导师】周孝信；
【作者基本信息】中国电力科学研究院，电力系统及其自动化，2013，博士
【关键词】电力市场；电力市场仿真系统；评价指标体系；仿真建模；仿真试验；复杂适应系统；多Agent建模；

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