考虑多主体博弈的增量配电网协调发展策略研究

论文总字数：36660字

摘 要

随着电力体制改革的不断深化，涌现了很多新兴的市场主体，越来越多的投资主体参与到增量配电的业务中来。与售电侧放开相比，增量配电业务更加复杂，在国家电网宣布积极参与增量配电业务竞争后，包括政府、社会资本、分布式运营商、发电企业等主体之间的竞争与博弈日趋激烈。

本文在博弈论的基础上，构建了不同投资主体的目标函数以及策略空间。同时分析了增量配电价格的不确定性影响因素并基于灰色关联度进行量化分析；在不同的场景下分析了增量配电价格对于增量配电网建设规划的影响。

在以上两个方面的基础上，针对多主体合作与非合作博弈的问题，分别构建了合作与非合作模式下的目标函数以及约束条件。对于目标函数的求解，采用了改进的粒子群算法以便能更快更优的寻得最终结果。对于合作博弈下的利益分配问题，采用了不对称Nash协商谈判模型，使得最终的分配方案能够被各个投资主体所接受。

论文的研究结果表明，利用博弈论的思路对增量配电业务进行分析，能够提高资源利用效率，避免不必要的资源浪费，在节能环保的同时获得更大的效益。

关键词：增量配电 博弈论 灰色关联度 改进的粒子群算法 不对称Nash协商谈判模型

Abstract

With the continuous deepening of the reformation of electric power system, many emerging market players have emerged，more and more investors are involved in the incremental distribution business. The incremental power distribution service is more complicated than the marketing electricity side release. After State Grid announced its active participation in the incremental distribution business competition, competition between the government, social capital, distributed operators, power generation companies and other entities are becoming increasingly fierce.

Based on game theory, this paper constructs the objective function and strategy space of different investment subjects. At the same time, the factors affecting the uncertainty of incremental power distribution price are analyzed and work on quantitative analysis based on grey correlation. The influence of incremental power distribution price on incremental distribution network construction planning is analyzed under different scenarios.

Based on the above two aspects, aiming at the problem of multi-agent cooperation and non-cooperative game, we construct the objective function and constraints under cooperative and non-cooperative modes. For the solution of the objective function, an improved Particle Swarm Optimization is used to find the final result faster and better. For the problem of benefit distribution under the cooperative game, the asymmetric Nash negotiation model is adopted, so that the final distribution plan can be accepted by various investment entities.

The research results of the thesis show that using the game theory to analyze the incremental power distribution business can improve resource utilization efficiency, avoid unnecessary waste of resources, and obtain greater benefits while saving energy and environmental protection.

Keywords: Incremental Distribution, game theory, grey correlation degree, PSO, asymmetric Nash negotiation model

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1国内研究现状 2

1.2.2国外研究现状 4

1.3 主要研究内容及主要创新点 5

1.3.1主要研究内容 5

1.3.2主要创新点 5

1.4 论文的章节组织 6

第2章 增量配电业务放开下多元决策主体间的合作博弈与非合作博弈机制 8

2.1 增量配电网的相关概念 8

2.1.1增量配电网的定义 8

2.1.2增量配电网的盈利模式 9

2.1.3增量配电网发展现状 9

2.1.4增量配电的发展前景 10

2.2 博弈论的概述 10

2.2.1博弈论的基本原理 11

2.2.2博弈论的相关概念 11

2.2.3博弈论的分类 12

2.3 投资主体的利益诉求分析 13

2.3.1电网公司 13

2.3.2发电集团 13

2.3.3社会资本 13

2.3.4地方政府及园区政府 13

2.3.5供热供气储能等公共服务公司 14

2.4 参与者与策略空间的分析 14

2.5 支付函数的分析 16

第3章 配电价格不确定性影响因素对增量配电规划的影响 17

3.1 影响增量配电价格的主要因素 17

3.1.1成本因素 17

3.1.2技术因素 19

3.2 增配电价格不确定性影响因素的量化分析 19

3.2.1灰色关联度的概念 19

3.2.2原始数据的处理 20

3.2.3参数序列与比较序列的确定 21

3.2.4计算关联系数 21

3.2.5计算关联度 21

3.2.6算例分析 21

3.3 配电价格影响增量配电网络规划的方式分析 23

3.3.1增量配电网规划的经济性分析 23

3.3.2多场景下配电价格影响增量配电网络规划的分析 24

第4章 考虑多主体合作与非合作博弈的多元增量配网主体规划方案协调策略 28

4.1 配电网规划概述 28

4.2 非合作式的博弈模型 28

4.2.1非合作式博弈的目标函数 28

4.2.2非合作式博弈的约束条件 29

4.3 合作式的博弈模型 30

4.3.1合作式博弈的目标函数 30

4.3.2合作式博弈的约束条件 33

4.4 博弈模型的求解 34

4.4.1基于改进的粒子群算法（PSO）解决综合收益问题 34

4.4.2不对称Nash协商谈判模型解决收益分配问题 38

4.5 算例分析 41

4.5.1多主体投资规划算例分析 41

4.5.2收益分配算例分析 45

第5章 总结与展望 48

5.1总结 48

5.2 研究展望 48

参考文献 50

致 谢 52

绪论

研究背景与意义

研究背景

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