博弈模型社区管理论文提纲

论文题目：基于博弈论的智慧社区能源管理方法研究

摘要：21世纪经济社会高速发展,传统能源、绿色能源在人类社会中的需求和使用量都越来越高,如何在满足社区用户正常用电的同时,提高社区用电效率、提升社区分布式能源的使用频率、增加社区的整体利益,成了本文主要的研究对象。社区作为建筑的集群形式,其能耗自然是人们重点研究的对象。本文在智慧社区的基础上,对能源交易模式进行了研究并对能源管理对象和能源管理方式展开了讨论。首先,本文探究了智慧社区能源交易模式,介绍了社区微网的基本架构,构建了社区和微网之间的能源交易方式,并分析了现今的交易市场,在这样的交易模式下,如何合理的优化调度自身能源,使微电网的能源分配更加合理,社区用户使用成本更低。建立算例仿真,分析结果表明,不同的建筑社区类型对用户的电力使用起到了不同的作用。其次,针对社区能源发电不及时等问题,将在前文的基础上提出一种基于主从博弈的新型社区能源管理模型:在传统的社区-微网供电模式下提出一种社区能源管理商模式,在社区能源管理商的调控与分配下,社区用户错开了其他用户的用电时间、作为被代理一方节省了大量的能源管理步骤、降低了大部分用户的用电成本、减少了微电网能源浪费等现象,实现了各自利益的最大化,最后验证了所提模式的优越性。然后,针对社区可再生能源发电过多的情况,将多余的社区能源电量作为分布式储能加入微电网和用户之间的能源交易关系中。社区用户从利益角度出发,将多余的能源通过第三方管理的手段出售掉,一方面优化了自身的能源结构,另一方面还能给社区用户增加收入。本文基于含储能装置的智慧社区,建立智慧社区——微电网的Stackelberg博弈模型。证明此博弈模型存在唯一的均衡,又仿真表明,该模型提高了社区的分布式能源利用率、在不影响用户用电的前提下提高了社区用户的经济效益上,同时缓解了微电网的能源不足问题,最后验证了所提方法的优越性。综上所述,本文主要研究了面向智慧社区的微电网能源调度、微电网能源交易以及用户需求响应等问题,主要运用博弈论的知识解决了社区发电不及时、发电高峰与用电高峰不一致问题。同时也对今后关于居民用电习惯等问题进行了展望。

关键词：建筑微电网;分布式能源;智慧社区;博弈论;能源调度

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 智慧社区能源管理研究现状

1.2.1 智慧社区的概念

1.2.2 智慧社区的国内外实践

1.2.3 智慧社区的理论研究

1.2.4 智慧社区与微电网

1.3 本文主要研究工作以及创新点

1.4 论文组织架构

第二章 博弈论理论基础

2.1 博弈论基本概念

2.1.1 博弈论基本要素

2.1.2 博弈论分类

2.1.3 博弈论的特点

2.2 合作博弈和非合作博弈

2.2.1 合作博弈

2.2.2 非合作博弈

2.2.3 非合作博弈求解规则

2.3 非合作博弈与智慧社区

2.3.1 居民社区的博弈问题

2.3.2 Stackelberg博弈模型在居民社区中的应用

2.4 本章小结

第三章 智慧社区能源交易模式

3.1 社区微网特征及基本架构

3.1.1 社区微网特征

3.1.2 社区微网基本架构

3.2 构建社区用户-微网能源交易方式及市场分析

3.2.1 用户-微网能源交易市场分析

3.2.2 用户-微网能源交易方式

3.3 算例建立及分析

3.4 本章小结

第四章 基于主从博弈的社区能源管理模型

4.1 模型架构

4.2 社区能源管理商购电博弈模型

4.2.1 微电网端策略与效用函数

4.2.2 用户端策略与效用函数

4.2.3 约束条件

4.3 Stackelberg博弈模型求解

4.3.1 博弈模式

4.3.2 Stackelberg均衡存在性证明

4.3.3 求解步骤

4.4 算例分析

4.4.1 场景模拟

4.5 本章小结

第五章 智慧社区分布式能源管理模型

5.1 模型架构

5.2 社区分布式能源管理模式博弈函数

5.2.1 社区端策略与效用函数

5.2.2 微电网端策略与效用函数

5.2.3 约束条件

5.3 Stackelberg博弈模型求解

5.3.1 博弈模式

5.3.2 Stackelberg均衡存在性证明

5.3.3 求解流程

5.4 算例分析

5.4.1 场景模拟

5.4.2 建筑微电网优化性能分析

5.4.3 用户以及建筑微电网经济效益分析

5.4.4 与传统微电网博弈方法比较

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文工作总结

6.2 对今后工作的展望

参考文献

图表目录

致谢

作者简历