精品伊人久久大香线蕉,开心久久婷婷综合中文字幕,杏田冲梨,人妻无码aⅴ不卡中文字幕

打開APP
userphoto
未登錄

開通VIP,暢享免費電子書等14項超值服

開通VIP
【知識講解】博弈論在電力系統中的應用

 

 

答:博弈論是研究多個利益關聯的理性主體優化其策略的方法,其奠基性工作由馮諾依曼、納什等人完成。一個標準的博弈應當包括博弈方、行為、信息、策略、次序、收益、結果、均衡等要素。從不同角度可分為靜態博弈與動態博弈、合作博弈與非合作博弈、完全信息和不完全信息博弈等,概念繁多。靜態博弈的參與者僅作一次決策;若對于博弈中一個參與者在某時點的行動依賴于其之前的行動,則該博弈是一個動態博弈。根據博弈方是否可以達成具有約束力的合作協議,可分為合作博弈與非合作博弈。非合作博弈中有納什均衡的概念,它表示在該策略下任意一博弈方無法通過單獨改變策略獲得更大的收益;合作博弈亦稱為正和博弈,是指博弈雙方的利益都有所增加,或者至少是一方的利益增加,而另一方的利益不受損害,因而整體利益有所增加。博弈論起源于經濟學,但在軍事、社會、工程等領域也有廣泛的應用,包括電氣工程領域。


問:電力市場應是博弈論在電氣工程領域最直接的應用,除此之外還有哪些應用或研究的進展?


答:博弈論作為現代微觀經濟學的核心理論,在電力市場研究中廣泛應用是非常自然的,但博弈論還可應用于電力系統規劃、運行、控制等諸多領域。在電力系統中,博弈方可以是電力市場的發電企業、輸電商、用戶等利益主體,也可以是魯棒優化(控制中)中作為虛擬參與者的隨機干擾,電力系統頻率與電壓控制中的分區,不同的控制手段或目標等。也有學者提出工程博弈論的概念,在電氣工程中,博弈的策略通常是對相關電氣量的調控;博弈的收益一般使用經濟指標或穩定性、安全性、優質性等工程指標。

非合作博弈因為有納什均衡這一確切解,獲得了較多的應用。例如,在風力發電、光伏發電等波動性和隨機性能源接入下,將大自然隨機干擾與系統的運行方作為非合作的博弈方,基于二人零和博弈的納什均衡控制策略具有魯棒性,因為它能使得在隨機干擾(譬如風電波動)情況最壞時控制效果最好。現代電力系統越來越向分布式的方向發展,包含大量分布式控制器,在智能電網發展的過程中,將引入更多的新型控制器。這些控制器作用于不同層面,控制目標相互獨立,甚至存在沖突。制訂控制策略時若不進行協調,則可能導致各方相互牽制、抵消,背離控制目標。基于這種考慮,有學者提出基于博弈理論的電力系統協同控制思想。不同于傳統的單主體控制,這種方法將每個控制器都視為獨立決策主體,通過其間的自組織競爭達到均衡,更貼近于多控制器協調問題的本質。微分博弈理論已成功應用于電力系統頻率/電壓協同控制。

然而,非合作的納什均衡往往不是帕累托有效的(即還有辦法在不使任何人境況變壞的前提下,使得至少一個人變得更好),沒有實現整體最優(例如著名的囚徒困境問題)。由于合作互惠是人們更加期待的結果,核心問題在于如何增進博弈者行為之間的協調性,形成合作關系。但合作博弈因為建模和求解方法眾多,很難找到一個絕對有效或具有普適性的,還有不少難題需要解決。

 

問:應用博弈論對電力系統的問題進行建模求解,與使用最優化方法或最優控制理論有什么不同,其優勢體現在哪里?

 

答:博弈論包含了最優化和最優控制的思想,例如,在靜態博弈中,如果博弈方僅有一個,則博弈問題成為最優化問題;在動態博弈中,如果博弈方僅有一個,則博弈問題成為最優控制問題。微分博弈理論實際上是博弈論與最優控制理論相結合的產物。博弈論因考慮多個利益關聯主體的決策而有其自身的特點和優勢,應用博弈論建模可解決多主體的沖突問題,并避免多目標優化中權系數選擇的困難。此外,當前越來越多的控制理論學者投入到分布式博弈(distributed game)的研究中。分布式博弈問題有著重要的軍事和民用價值,也是多移動傳感器網絡或機器人網絡等領域中的重要研究課題,涉及到多組具有通信、計算、移動能力的個體如何通過分布式交互而實現系統的納什均衡或其他群體目標。

 

問:您認為將博弈論應用在電力系統控制,面臨著哪些技術難題?

 

答:建模不是最大的難題,納什均衡存在性的證明及其求解則常常比較困難。納什在1950年應用角谷靜夫不動點定理(Kakutani fixed-point theorem)證明了任何一個策略式表述的有限博弈都至少存在一個混合策略納什均衡,1952Glicksberg又給出了兩個存在性定理。符合這些定理前提的控制模型才能被證明是存在納什均衡的,如線性二次型博弈,但電力系統的非線性、復雜性使得多數問題并非如此。

納什均衡的求解方法有最優控制的衍生方法、循環迭代算法、窮盡搜索方法、智能算法等,這些方法要么不具一般性要么求解效率低。另一方面,有些問題則存在不止一個納什均衡。所以,求解方法的高效性和普適性是主要問題。

 

問:各種客觀和人為因素已經使得電力系統日趨復雜,問題的形態發生變化,特別是出現了相互關聯的多主體決策的局面,或多目標優化的耦合、矛盾問題。在這種情形下,博弈論具有哪些應用潛力?

 

答:智能電網和電力市場的快速發展使得電力系統發、配、用各個環節的參與者越來越多,如何平衡不同參與主體之間的利益是電力系統規劃、運行、控制、交易等諸多方面共同面臨的挑戰,再者電網運行存在不確定性與信息不完備性,分布式特征也越來越明顯,這些問題非常適合采用博弈論進行建模和分析。譬如,微電網群動態合作博弈建模、考慮風光不確定性的魯棒調度與控制、基于不完全信息博弈需求側響應等。博弈論方法屬于一種跨學科的方法,在研究中應拓寬思路,并結合具體問題的特點靈活運用。

在求解方面,并行和分布式計算方法、基于學習理論的求解算法等,是納什均衡求解的新思路。另外,目前合作博弈的研究集中在公理性解法(沙普利值)的應用,用于解決收益分配問題,然而電力系統的建模常把系統特性作為優化目標,這些特性很難用貨幣衡量、無法在不同主體間轉移或分配,因此不可轉移效用合作博弈(non-transferable utility cooperative games)在許多問題上具有良好的應用前景。

   “博弈”是社會和自然界中普遍存在的一種現象,博弈論的應用也早超出了經濟學范疇,甚至在物理學中也找得到博弈論的影子(比如量子博弈),在電力系統領域,還有相當多的問題值得進一步研究。

本站僅提供存儲服務,所有內容均由用戶發布,如發現有害或侵權內容,請點擊舉報
打開APP,閱讀全文并永久保存 查看更多類似文章
猜你喜歡
類似文章
納什均衡說了些什么
「博弈智能」最新2023研究綜述
邊看電影,邊聊易理:納什均衡和道家無為
納什均衡:如何在企業管理中運用博弈論
博弈論的形成和發展
博弈論的發展歷程
更多類似文章 >>
生活服務
分享 收藏 導長圖 關注 下載文章
綁定賬號成功
后續可登錄賬號暢享VIP特權!
如果VIP功能使用有故障,
可點擊這里聯系客服!

聯系客服

主站蜘蛛池模板: 桂东县| 黔江区| 咸宁市| 微山县| 佛教| 南开区| 工布江达县| 来凤县| 定南县| 科技| 台北县| 东乡| 广德县| 封开县| 易门县| 云和县| 佳木斯市| 朝阳区| 五常市| 阿合奇县| 沂南县| 桃园县| 江西省| 卓资县| 吉隆县| 德清县| 南江县| 永清县| 利川市| 丹江口市| 色达县| 天祝| 尚义县| 宝丰县| 庆阳市| 巴彦淖尔市| 邳州市| 茌平县| 万宁市| 汾西县| 广丰县|