1. 研究目的与意义（文献综述）

未来的可持续能源系统需要的不仅仅是高效，清洁，低耗的可再生能源; 他们也需要有效的价格信号来激励可持续能源消费以及更好地实时调整能源需求和供应。减少碳排放和化石能源资源日益减少的需求正导致对风能和太阳能等可变输出能源的依赖增加，但有效利用这些资源将需要能源用户适应可持续能源的可用性。此外，许多家庭和企业正在安装小型分布式和可变输出的可再生能源。它们连接到中低压配电网，并且不在集中管理的控制之下。与此同时，智能计量设备和需求侧管理设备正安装在客户场所，以帮助他们监控和积极管理其能源使用情况。因此，客户需求弹性将增加，通过综合负荷分布进行需求预测将变得更加困难，尤其是随着使用时间和实时能源价格关税的出台。

电力生产和分配系统是复杂的自适应系统，需要实时管理以平衡生产与需求。电力市场正在从中央监管体系向分散化市场转变^[12]。由于我们没有足够的经验来建立分散的能源系统并预测它们对经济的影响，所以这些转变是非常危险的。我们在最近的历史中观察到，设计这些系统的失败可能会造成重大损害。加州能源市场^[4]和安然公司的崩溃让人怀疑解除对电力行业的管制是否明智，并且证明竞争性电力市场的成功关键取决于市场设计，需求响应，能力储备，财务风险管理和可靠性控制电力供应链。因此，在将这些想法应用到现实世界之前，在无风险的模拟环境中彻底测试系统和市场设计建议非常重要。

电力交易代理竞争（power tac）模拟平台的出现正是为了解决以上问题。power tac的运作方式是，相互竞争的团队将建立贸易代理商，充当利己主义的“经纪人”，以实现利润的目的来汇总能源供需。在现实世界中，经纪人可以是能源零售商，商业或市政机构或合作社。经纪人将通过与零售客户（家庭，中小型企业，电动车辆拥有者）的合同以及在模拟真实世界市场（如欧洲或北美的批发电力市场）的批发市场进行交易来购买和销售能源。经纪人彼此竞争，试图通过向匿名小客户群体（家庭，小企业）提供关税合同和向大客户（如重要生产设施，或热电联产（chp）单位的复合温室）谈判独单独谈判合同来吸引客户。合同条款可能包括对能源消费和生产的固定或变动价格，以及其他激励措施，例如节能回扣，甚至是签约奖金或提前退出处罚。为电动汽车充电可能会有单独的合同，这可能会限制在高需求期间的充电，甚至可以在某些时候向客户支付将能量回馈给电网的费用。可变价格可能遵循固定的时间表(例如，日/夜定价)，或者它们可能是完全动态的，可能有特定的价格变动通知。动态定价可以激励一些客户投资“智能”设备，这些设备可以接收价格信号，并调整能耗以控制成本。

2. 研究的基本内容与方案

power tac平台主要依赖于经纪人代理的行为来进行运作。我们可以通过仿真模拟的方式来模拟真实条件下代理人可能作出的决策。经纪人代理面临挑战，要通过一系列交替的合约和执行阶段来规划他们在多个时间尺度上的活动。在签约阶段（计划期限：数周至数月），经纪人必须通过提供关税合同和谈判个别合同来建立他们的消费者、生产者和电动汽车客户的投资组合。在随后的执行阶段（计划期限：数小时到数天），经纪人转向运营层面，平衡其签约用电消费者波动的能源需求与签约能源生产商的实际产出。供需之间的差异必须通过在批发电力市场购买或销售来调节。零售市场的动态因此影响批发市场，反之亦然。该模拟包括一系列的客户模型，包括电动汽车，热电联产，太阳能电池板和风力涡轮机，以及多种私人家庭模型，根据相似的偏好来聚成一类。我们的目标是，最终通过这些策略上的变化，尽量实现更多的盈利。

本次研究拟采用的技术方案和措施如下：

l power tac的平台搭建

3. 研究计划与安排

(1)2018/1/14—2018/3/5：确定选题，查阅文献，外文翻译和撰写开题报告；

(2)2018/3/6—2018/4/30：设计算法和系统，并测试；

(3)2018/5/1—2018/5/25：撰写及修改毕业论文；

4. 参考文献（12篇以上）

文献1：m. amin and b. wollenberg. toward a smart grid: power delivery for the 21stcentury. ieee power amp; energy magazine, 3(5):34–41, 2005.

摘要：

在本文中，我们将介绍面临新威胁和意料之外情况的大规模电力传输基础架构的安全性，敏捷性和稳健性/可生存性。作为背景，我们简要介绍了过去在线参数估计和受损f-15飞机的实时自适应控制面临的挑战。这项工作部分为20世纪90年代的飞机测试提供了灵感，并奠定了基础，可以快速进行参数估计/建模和可重新配置的飞机控制系统，从而使f-15在受损设备面前自我修复。本文的背景基于计算，控制和通信领域的进步的实用方法，工具和技术使得电网和其他基础设施能够进行局部自我调节。