基于MAS和Petri-net技术的新能源电网协调控制策略

为提高新能源微电网电力供应的安全性和经济性,提出了一种基于Multi-Agent和Petri-net技术的协调控制策略。微电网是一个典型的混合系统,包括多种分布式发电和储能单元,它们具有不同行为特征和多种运行模态。考虑到这些分布式单元模态运行和逻辑切换的复杂性,构建了Multi-Agent系统(MAS),通过多Agent的交互作用来实现分布式协调控制策略。由于Petri-net模型是表述多模态运行系统的最有效工具之一,所以采用petr-net模型来描述各分布式单元的模态切换行为并以此设计其单元Agent模态切换控制策略。在此基础上,基于Multi-Agent系统框架在上层中心Agent中构建各分布式能源单元之间的模态协调切换控制策略,来实现整个微电网运行模态的有效切换。最后仿真验证了所提出的控制策略的有效性。     

基于多代理系统的微电网竞价优化策略

提出由上级电力市场Agent、微电网及发电公司Agent和元件级Agent组成多代理系统(multi-agent system,MAS)电力市场竞价体系。进而提出了基于这一体系的微电网利润最大化目标,针对此目标,分别提出微电网及发电公司Agent利润最大化竞价策略与微电网内部成本优化策略,并讨论了各Agent的具体功能。最后针对各个策略用算例验证了其有效性。     

电力市场下多投资方微电网竞价均衡研究

针对集中控制、电价固定的传统运行模式无法反映多投资方在微电网中的利益诉求的问题,基于市场均衡理论建立了考虑微电网与主干电网差异化电价的微电网中各发电主体竞价均衡模型,该模型通过微电网内部发电主体之间的竞价与主干电网的购电电价和供电电价确定最终出清电价,可适应微电网与主干电网之间的电能交互,从而解决电力市场改革后多投资方的微电网内部电价决策。通过实际项目进行仿真分析,结果表明该模型在供电均衡的条件下实现了发电成本的优化目标,同时解决了各发电主体之间的利益分配问题。     

基于多智能体的微电网系统优化经济运行研究

微电网兼容各种分布式电源,能够实现自我控制、保护和管理,提供安全、可靠、灵活的电力供应,通过整合经济高效的发电机组实现较好的经济效益。但微电网经济效益一直没有得到充分认识,多智能体(Multi-Agent)技术对于微电网的优化经济运行研究具有重要价值。首先介绍了Multi-Agent的基本原理,提出了基于由微电网Agent,分布式电源Agent,外部配电网Agent,终端用户Agent以及调度中心Agent等组成的Multi-Agent的微电网优化经济运行框架,从购售电交易、调峰服务、降低线损等3个方面分析了微电网的经济效益,并建立了微电网系统优化经济运行模型。选取具体的微电网设计案例,求解出该算例的优化经济运行效益,证实了基于Multi-Agent的微电网系统优化经济运行模型的正确性和有效性。     

考虑储能充放电效益的孤岛微电网经济优化模型

针对孤岛模式下的微电网经济调度问题,提出了一种考虑储能充放电效益的优化调度模型。该模型充分考虑了储能单元在过去时段的电能购置成本与未来时段运行效益,以确定储能单元当前时段参与微电网经济优化的方式;在此基础上,微电网中的各单元代理点通过与相邻代理点交换期望的交易电量与电价实现自身运行效益的最大化。该模型采用交替方向乘子法对各代理点之间的最优交易电量与电价进行求解。最后,在3种不同的天气场景下,分析了孤岛微电网分布式经济优化调度的运行结果,验证了所提模型及求解方法的有效性。     

基于多智能体竞价均衡的微电网优化运行方法

随着电力市场化改革及微电网商业化的发展,传统微电网运行控制方式及电价机制难适应新的环境。该文提出一种基于多智能体竞价均衡的微电网优化方法,该方法采用多智能体模拟微电网内的竞价,并支持微电网与传统大电网之间的互动。微电网运行过程中采用电价差异化运行方式,基于本地供电资源的竞价及大电网购售电价格信息确定内部清算电价,并指导微电网的优化运行,以解决输配分离后微电网内直供电价决策及市场环境下微电网内不同分布式电源投资主体的利益分配问题。最后通过算例分析,验证了所提算法的正确性和成本优化效果。     

基于智能单粒子算法的微电网经济调度

为充分消纳可再生能源,以分时电价为杠杆,通过经济调度手段,对微电网内分布式发电资源进行优化配置。在综合考虑各类分布式电源发电成本和环境成本的基础上,计及热电联供收益、电能交易收益、电价补贴等多项运行收益,建立微电网多目标经济函数。考虑储能系统在不同时间断面上的耦合性问题以及时移特性,结合分时电价、净负荷曲线进行预调度。考虑微电网实时调度的快速性要求,运用智能单粒子算法搜索调度变量的最优解,并与常规粒子群算法进行对比。算例分析了基于冬季典型日数据的微电网调度方案和各项经济指标,结果表明微电网调度模型、调度策略和优化算法合理有效。     

非合作博弈模式下新能源微电网多主体成本策略优化模型

根据微电网具有的特点,发电厂商提供可持续稳定的电能,尽可能就近输送,降低网损,提高有功转化,保持电价上的竞争优势以及增加新能源消纳.基于此,分析了参与新能源微电网的各主体之间的利益关系,即微电网发电侧、用户侧和配电网,构建了非合作博弈模式下的成本策略博弈模型,选取某微电网示范地区进行算例分析,结果表明,非合作博弈下的均衡策略可以满足微电网、配电网和用户侧三方收益最大化的需求,同时能够增加新能源消纳减少弃风弃光现象.     

基于用户侧需求响应的互联微电网研究

微电网是利用分布式能源尤其是可再生能源的有效途径之一。风能和太阳能较高的波动性使微电网难以保持发电侧和需求侧的功率平衡,直接导致微电网较高的运行成本和较差的用户满意度。针对供需侧不平衡的问题,提出了结合单微电网电能管理和多微电网协同优化的解决策略。首先,单个微电网通过采取动态电价策略,引导用户从负荷侧改变电能曲线,缓解微电网自身电能短缺状况,微电网运营商根据采用动态电价后电能短缺值从外部购电。其次,通过互联协同使临近的微电网相互补充,根据各个微电网的动态电价进行最优购电。动态电价与微电网互联二者相互关联、互相促进,实现互联微电网系统的效能优化。仿真结果表明,基于单微电网的动态电价管理策略与多微电网的互联优化策略可以有效的缓解供需侧不平衡问题,同时用户参与度越大,优化效果越好,微电网的运营成本在采用优化策略之后得到了节省,提高了系统总体效能。     

实时电力交易下的新能源电网能量管理策略

新能源微电网由多种分布式能量源组成,并具有不同动态特性和多样的能源管理需求,其能量管理是十分复杂的问题。为了提高微电网能源供应的经济效益和环境效益,文中针对由多分布式能源组成的微电网、考虑实时电力交易,提出了能源管理优化策略。该研究针对各分布式能源的运行特性和约束条件,构建了实时交易下的微电网的运行成本和污染排放目标函数,并将多目标函数转换为单目标函数。采用一种改进的粒子群优化方法对目标函数进行优化,求得能量管理策略,并对各分布式能源单元进行最佳功率调度。仿真验证了该能量管理策略的有效性。     

用于舰船电力系统重构的多代理系统设计

舰船电力系统(shipboard power system,SPS)的网络重构是故障发生时,恢复系统供电、提高舰船生命力的重要途径之一.提出一种多代理系统(multi-Agent system,MAS)模型来实现舰船电力系统的重构,存保障高优先级负荷供电的前提卜尽可能地恢复系统供电.所提出的MAS中,各代理都具备一定的推理能力,能够根据不同的环境做出合理的决策.采用Java程序设计语言和多代理软件开发框架(Java Agent development framework,JADE)设计MAS.通过舭船的典型故障算例验证所提出MAS模型的可行性和有效性.     

基于多Agent系统的分层分布式电压无功协调控制系统

针对当前电力系统电压无功控制的特点,采用Agent思想,将处于各级调度中心的操作管理装置及现场控制级的各种无功控制设备看作是自治Agent,设计和构造了一种新颖的面向电力系统电压无功控制的分层分布协调式多Agent 系统(multi-Agent system,MAS)组织结构。系统由调度级和协调控制级组成,调度级实现人机交互、区域Agent的信息管理、无功校正等功能,协调级由现场Agent 组成,实现本地及区域间的协调控制。在电压无功控制系统中引入Agent域的概念来实现整个电力系统的管理,使其具有较强的扩展性和开发性。该系统有望实现电力系统这样一个分布式复杂巨系统的整体协调控制。     

发电商报价过程中的风险分析

在电力市场的环境下,发电商要基于自身的发电成本来运用各种发电策略进行报价,通过与其他发电商进行竞标来获取最大的利润。发电商的发电成本可以通过发电量的二次函数来表示。本文分析了发电商成本函数中的成本系数不变及服从一定的分布的情况下的发电商报价策略,对发电商如何变动报价系数ki进行了研究,并进行了算例分析,最后计算了由于发电商报价与市场价格的判别而产生的风险值,所得出的结论对发电商竞价策略的研究有一定的指导意义。     

基于博弈论的发电厂多代理报价系统

设计了处于发电侧开放的电力市场环境下的发电厂报价系统,分析了发电厂的运行机制,运用多代理技术结合博弈论模拟发电厂的市场行为,指导发电厂进行合理报价。该系统具备代理的推理交互、协商合作特性,由所构建的成本、利润、报价等代理共同协作实现博弈,因此所得报价比常规系统报价更合理。     

Agent技术在电力市场中的应用综述

Agent模型对不确定的电力市场进行仿真,是一种新兴研究方法。为了分析这一技术应用现状,从电力市场Multi—Agent系统框架、基于直接或间接探索学习算法的单Agent学习模式、Agent其他策略模型以及各Agent之间信息交互四个方面综述了近年来Agent技术在电力市场中的应用成果。研究表明,Agent仿真模型提前预警市场的潜在风险和开拓市场研究思路提供机会,很多单Agent模型在预测和处理数据方面已十分智能,但整个电力市场多Agent系统还停留在多个单Agent阶段,其整体智能的效用并未体现,是一个极具潜力的突破方向。     

碳电市场环境下火电厂市场竞价策略及交易技术

电力现货市场与碳排放权市场建设的不断推进,为火电厂的生产运营带来了新的机遇与挑战。文中提出了一种碳电市场环境下火电厂市场竞价策略及交易技术。首先,分析了火电机组碳排放权交易及管理办法,研究了碳电市场的关联关系与关键影响因素;然后,基于火电机组出力特性模型与成本模型,计入碳电市场价格分别建立了电力市场、电力市场+免费配额、电力市场+有偿配额3种模式下的机组竞价模型,并进一步提出了以火电机组效益最大化为目标的出力优化模型及求解方法;最后,通过算例仿真验证了所提方法的有效性。     

Bi-level optimization based two-stage market clearing model considering guaranteed accommodation of renewable energy generation

The existing electricity market mechanisms designed to promote the consumption of renewable energy generation complicate network participation in market transactions owing to an unfair market competition environment, where the low cost renewable energy generation is not reflected in the high bidding price of high cost conventional energy generation. This study addresses this issue by proposing a bi-level optimization based two-stage market clearing model that considers the bidding strategies of market players, and guarantees the accommodation of renewable energy generation. The first stage implements a dual-market clearing mechanism that includes a unified market for trading the power generations of both renewable energy and conventional energy units, and a subsidy market reserved exclusively for conventional generation units. A re-adjustment clearing mechanism is then proposed in the second stage to accommodate the power generation of remaining renewable energy units after first stage energy allocations. Each stage of the proposed model is further described as a bi-level market equilibrium problem and is solved using a co-evolutionary algorithm. Finally, numerical results involving an improved IEEE 39-bus system demonstrate that the proposed two-stage model meets the basic requirements of incentive compatibility and individual rationality. It can facilitate the rational allocation of resources, promote the economical operation of electric power grids, and enhance social welfare.     

浙江电网发电市场竞价上网辅助决策系统的设计

发电厂竞价上网辅助决策系统是一个集发电竞价上网、生产经营活动管理分析和决策等功能的应用系统。本文针对浙江电网发电市场的特点，对发电厂竞价上网辅助决策系统进行了设计，提出了电厂竞价上网决策的新模式。系统主要包括了数据采集、查询；生产经营活动管理分析；竞价上网决策等三部分。该系统的设计为发电企业提高决策水平，降低决策成本，增强用户的市场竞争力和竞争意识，等起到了积极的作用。     

电化学储能项目商业价值量化模型及竞争策略研究

近年随着储能应用技术的进步,中国电力市场中电化学储能装机规模爆发式增长,准确量化储能项目商业价值,将有利于储能产品或服务参与电力市场竞争,促进储能行业可持续发展。以范围经济理论、成本收益理论为基础,建立了全要素可放电电价随机模型,来刻画和评价多功能储能项目商业价值。与此同时,分析了影响可放电电价的参数属性和发电侧、电网侧、用户侧储能项目获得经济收益和参与市场竞争的约束条件,提出了储能企业竞争策略和投资决策思路。结合算例和学习曲线,分析发现装机成本、系统利用效率、能源转化效率三个参数对可放电价格影响尤为显著,企业可以根据不同参数对可放电价格水平的影响程度,来确定适合企业的商业模式,并优化经营策略。综合商业价值量化模型为企业投资、市场竞争、政策制定,提供了清晰思路和决策工具。     

电力市场大用户电能直购策略的研究与应用

大用户直购电作为电力系统市场改革中的新型电能购买模式,在开发电力市场潜能的同时,在电力销售端将竞争机制引入,有助于电价的形成和电力能源的合理分配,因此对大用户直购电的策略研究意义重大。本文通过对国外大用户直购电的方案和经验的合理借鉴,根据我国电力市场发展的特点,建立了基于成本和风险最优化组合的大用户直购电策略模型,对我国大用户购电策略的研究和应用有一定的借鉴意义。