智能工程及其在电力供需浅析与预警中运用

现代社会,电力的安全供给是经济发展的必要条件。系统分析影响电力需求的各种因素,把握未来电力需求,建立健全电力供需预警机制指导电源、电网的规划与建设,保证电力产业的健康发展具有重大的理论和现实意义。电力供需分析猜测与预警受到社会经济等各个方面的影响,属于复杂系统问题,本文首先对研究复杂系统问题的方法论—智能工程理论进行了总结和拓展,然后遵循定性分析—定量分析—猜测—预警的思路,对我国电力供需分析猜测与预警相关问题进行了研究。主要研究内容如下:理论方面总结和拓展了智能工程方法体系和智能空间中广义模型的种类,给出了智能工程理论的2个推理问题和相关数学描述,定义了数学模型、知识模型、结构模型和Agent模型,发展了α-优越解的定义,给出了β-优越目标、β-目标优越解SL(β)、(α,β)-满足解SL(α,β)和目标可达性的定义,并证实了相关定理,为应用智能工程求解巨型复杂问题提供了理论依据。定性分析了20个影响电力需求变化的因素,运用知识模型和结构模型分析了各个因素之间的递阶层次关系,分析得到影响电力需求的深层原因、浅层原因和表层原因,其中深层原因是宏观经济发展。在定性分析的基础上,做了两个方面的定量分析,一是基于计量经济学模型和社会传播模型提出居民电力消费的混合社会模型,基于Agent模型设计了居民电力消费仿真平台RECMAS来模拟居民电力消费的需求供给关系,仿真分析了电价、居民收入及社会公共教育对居民电力消费的影响。二是基于一般均衡思想,运用Agent模型建立了宏观政策对电力消费影响的政策模拟系统ECMAS。通过微观个体的行为动作模拟仿真社会经济运行,分析了宏观经济政策、居民消费变化、政府支出变化对电力消费的影响,为相关政策对电力需求的模拟分析提供了崭新的手段。基于中长期电力需求猜测必须适应未来经济发展的思想,运用系统动力学原理建立了全社会用电量中长期猜测模型,运用Agent模型建立了基于Agent的智能猜测系统,对我国全社会用电量进行了猜测。构建了电力供需预警指标体系,划分了预警级别。基于智能工程理论进行了电力供需预警研究,设计了模糊神经网络智能工程算子,在定量猜测的基础上,对我国未来几年的电力供需情况进行预警,提出了保证未来几年电力有效供给增长的装机路径。【关键词】：复杂适应系统智能工程电力供需分析电力供需预警Agent政策模拟仿真
【论文提纲】：致谢5-6中文摘要6-7ABSTRACT7-8目录8-121绪论12-241.1选题的背景及意义12-131.2研究综述13-191.2.1电力安全13-141.2.2电力供需预警研究综述14-161.2.3智能工程研究综述16-171.2.4复杂适应系统及多Agent建模研究综述17-181.2.5电力需求猜测方法研究综述18-191.3论文的主要内容19-242智能工程基础理论研究24-402.1引言24-252.2智能工程理论体系25-272.3智能工程广义模型27-302.4智能工程基本问题30-342.4.1第一类问题B1:(S_0,D)(?)PB31-332.4.2第二类问题B2:(S_0,PB)(?)D33-342.5智能工程问题的求解34-392.6小结39-403基于知识模型和结构模型的电力需求影响因素分析40-543.1引言403.2解释结构模型及I40-423.3电力需求影响因素的解释结构模型42-523.3.1电力需求影响因素的知识模型42-493.3.2邻接矩阵与可达矩阵493.3.3电力需求影响因素的多级层次分析49-523.4小结52-544基于Agent的居民电力消费仿真54-684.1引言54-554.2居民电力消费的影响因素55-574.3居民电力消费的猜测、分析模型57-604.3.1自底向上模型574.3.2条件需求分析模型574.3.3基于历史统计序列的模型57-584.3.4混合社会模型58-604.4基于Agent的混合社会模型的仿真计算60-654.4.1居民电力消费的供给链关系614.4.2RECMAS结构61-624.4.3Agent角色建模62-644.4.4消费者类型644.4.5混合社会模型的仿真计算过程64-654.5实验分析65-674.5.1仿真实验场景664.5.2仿真分析结果66-674.6小结67-685基于Agent的宏观政策对电力消费影响模拟68-885.1引言68-695.2复杂适应系统理论及基于Agent的计算经济学69-705.3ECMAS模拟系统的基本原理与假设70-745.3.1ECMAS模拟系统的基本原理70-725.3.2ECMAS模拟系统的基本假设72-745.4ECMAS模拟系统的设计与实现74-805.4.1Agent设计74-795.4.2ECMAS模拟系统的实现与仿真流程79-805.5实验模拟与结果分析80-875.5.1数据的准备及企业生产函数参数估计80-835.5.2场景设计与结果分析83-875.6小结87-886中长期电力需求猜测88-1086.1引言88-896.2电力需求的系统动力学模型89-976.2.1系统动力学896.2.2电力需求的系统动力学模型构造89-906.2.3基于系统动力学模型的中长期电力需求猜测90-976.3基于多Agent的智能猜测系统97-1076.3.1基于多Agent的用电量智能猜测系统98-996.3.2猜测Agent的设计与实现99-1036.3.3猜测系统的应用103-1076.4小结107-1087基于智能工程的电力供需预警108-1307.1引言1087.2电力供需预警指标的构建108-1137.2.1电力供需预警指标的分类108-1097.2.2指标体系构建的原则109-1107.2.3电力供需预警指标体系110-1137.2.4电力供需预警等级的确定1137.3基于智能工程的电力供需预警113-1257.3.1模糊神经网络智能工程算子基本原理114-1187.3.2模糊神经网络智能工程算子构建118-1257.4我国"十一五"期间电力供需形势预警125-1297.5小结129-1308基于Agent的电力供需研究实验室设计130-1408.1引言1308.2电力供需研究智能实验室简介130-1328.2.1电力供需研究实验室的主要功能130-1318.2.2电力供需研究实验室的基本原理131-1328.3基于Agent的电力供需研究实验室体系设计132-1378.3.1基于Agent的电力供需研究实验室体系结构132-1338.3.2基于Agent的电力供需研究实验室设计133-1378.4软件实现137-1388.4.1软件实现的层次结构137-1388.4.2对已有软件的集成1388.5小结138-1409全文总结及展望140-1429.1论文的主要结论140-1419.2论文的不足和展望141-142参考文献142-149作者简历149-151学位论文数据集151