计及电力保险的电力市场主体最优决策

为转移可再生能源出力不确定导致的收益风险,引入产出性电力保险,同时考虑可再生能源配额制(RPS)要求,探讨电力市场主体最优交易决策。针对捆绑式可再生能源电力购售,构建了引入条件风险价值的可再生能源发电商与售电公司博弈最优利润模型,并利用逆向归纳法求解在有无电力保险下的最优交易决策。另外,根据RPS要求与用户效益,设计了非捆绑式可再生能源电力的交易策略。算例分析结果表明,引入产出性电力保险能有效促进可再生能源发电商投产积极性,节约售电公司成本,降低绿色证书价格波动对售电公司的影响,对售电公司完成RPS要求具有较强的促进作用。     

考虑电力市场偏差考核的售电公司鲁棒竞价策略

在当前国内电力市场环境下,偏差电量考核机制的出现给售电公司盈利带来了巨大挑战。运用鲁棒优化方法建立了售电公司在偏差考核机制下的竞价策略模型,模型以售电公司经营利润最大化为目标,提出在不确定的用户电量对经营利润产生最坏影响场景下,基于遗传算法求解最优竞价策略。算例研究表明,鲁棒竞价策略可以有效降低售电公司经营的经济风险、减少偏差考核成本、提高公司利润。     

偏差电量考核机制下售电公司的最优经营策略

电力市场的偏差电量考核机制是现货市场建立前的过渡性方案,有利于市场主体参与到公平竞争的市场交易中。为了更直观地体现电力市场偏差电量考核对售电公司经营策略的影响,基于参与广东月度竞价交易的电力用户的实际电量偏差率数据对2017年2月、3月偏差电量考核情况进行分析。在此基础上,建立偏差考核机制下售电公司的盈利模型,并以售电公司考核和补偿成本最小为目标提出考虑免考核电量的可中断负荷最优购买模型。文中设计如下3种模拟场景:(1)不捆绑负荷分别参与市场竞价;(2)捆绑得到总负荷参与市场竞价;(3)捆绑负荷参与市场竞价,并采用可中断负荷合同减少正偏差电量考核。3种模拟场景对售电公司运营策略的影响分析结果表明,第3种模拟场景下售电公司的盈利最大,为所推荐的最优经营策略。同时提出了用户侧月度偏差电量交易模式,以维持系统月度电量平衡。     

偏差电量考核机制下售电公司CCHP系统运行优化模型

针对我国电力现货市场形成前的过渡阶段售电公司偏差电量考核风险问题,提出利用冷热电联供(combined cooling, heating and power, CCHP)系统的可控出力特性,将其作为降低偏差电量的有效手段。同时,在日结算周期的偏差电量考核机制下,提出了计及偏差电量考核成本的售电公司CCHP滚动优化模型,解决了降低偏差电量的可操作性问题。以某售电公司代理用户负荷数据为例的仿真算例表明,不管在正偏差还是负偏差情况下,通过滚动优化调节CCHP的出力,可在降低偏差电量考核成本的同时,提高售电公司的整体盈利。     

分段线性考核机制下售电公司购电策略优化

为降低售电公司因电量偏差考核造成大量损失的风险,在现有单段式电量偏差考核机制的基础上优化提出分段线性电量考核机制。考虑双边合约市场、集中竞价市场、自主发电、需求侧响应4种购电方式,提出售电公司购售电优化模型。利用条件风险价值法,基于分段线性电量考核机制提出风险规避优化模型,分析售电公司在考虑风险规避因素的情况下的最优购电组合。     

不确定需求与配额制下电力市场多主体交易决策优化

考虑电力需求突然变化情况,建立了可再生能源电力以及常规电力需求函数;在此基础上,考虑可再生能源配额制要求,以利润最大为目标,构建了电力供应链各交易主体最优利润模型,并采用逆向归纳法求解各交易主体最优交易策略;最后算例分析电力市场需求变化、绿色证书价格波动以及供应链市场平衡参数等因素对各交易主体交易决策以及最优利润的影响,以期为电力供应链各主体制定最优交易决策提供参考。实验结果表明：不确定需求与配额制对电力供应链各主体利润产生重要影响;不确定需求增加对售电公司以及两类发电商最优利润具有正向影响;供应链平衡参数对可再生能源发电商最优利润有正向增长影响,常规能源发电商最优利润负面影响,售电公司几乎不受影响。     

计及实时电量交易的售电公司日偏差电量考核优化模型

启动现货市场的目的是建立电力中长期交易和现货交易相结合的市场化电力电量平衡机制,而在市场运营机制不完善的建设初期,以日为结算期的短期考核机制有利于市场公平交易,稳定现货市场中的电力电量波动。为了更直观地体现短期偏差电量考核对售电公司收益及经营策略的影响,构建了计及日偏差电量考核机制的售电公司日前市场收益模型。基于实时市场购电和与储能电站电量交易,建立了以售电公司收益最大化为目标的日偏差电量考核优化模型。基于广东省2017年交易数据模拟典型日现货交易和实际用电情况,对比分析模型优化效果,并对统一出清价和单位考核成本及与储能电站的交易电价、正、负偏差量进行了敏感性分析。结果表明：该优化策略可明显提高售电公司收益;统一出清价、单位考核成本和向储能电站购电电价对额外成本影响最大,向储能电站售电电价对额外收益影响最大,正、负偏差量对售电公司整体收益影响最大。     

计及需求响应的售电公司正偏差电量考核优化模型

偏差电量考核是电力市场化进程中重要的环节之一,也是电力现货市场形成之前的过渡阶段。为了更为直观地表达偏差电量考核对于售电公司的影响,构建了基于偏差电量考核机制下的售电公司收益模型。同时,采取需求响应措施来减少偏差电量,在此基础上建立了以售电公司收益最大化为目标的可中断负荷合同及价差期权合同最优购买模型。以广东电力市场2017年交易数据为基础,对比分析了捆绑合同对售电公司收益的影响,并对月度市场出清价、用户统一价差和补偿费用进行了敏感性分析。结果表明,售电公司可以通过捆绑合同来降低考核费用,从而提高整体收益,同时也降低了用户的用电成本;月度市场出清价和中断负荷补偿费用的变动对偏差电量考核费用的影响最大,用户统一价差对售电公司用户成本影响最大。     

中国售电侧可再生能源配额制设计探索

售电侧实施可再生能源配额制(RPS)可有效提升可再生能源消纳的积极性。随着中国售电侧放开,有必要开展适用于中国售电侧RPS的研究。选取义务主体、运作方式、成本疏导方式、配额目标形式、指标分解原则、激励程度6项主要指标,对现有5个在售电侧实施RPS的国家或地区的经验进行总结和比较。从中国国情出发,对中国在售电侧施行RPS的可行性及可能存在的风险进行了分析,并提出了售电侧RPS发展的框架和建议。     

计及需求侧响应的售电公司优化交易策略

随着售电侧市场逐步发展,需求侧响应(demand response,DR)将成为售电公司实现优化运营收益的重要措施。针对偏差考核处罚严重压缩售电公司运营收益的现状,提出利用负荷柔性可控的DR方案规避售电公司月度结算电量偏差考核风险,从而形成融合DR的运营框架及盈利模型。针对售电公司在规避偏差考核过程中过度补偿的问题,提出了一种综合考虑偏差考核处罚费用和执行DR方案补偿费用的最优收益模型,并给出了相应的算法和流程。通过仿真算例对比了多种策略的计算结果,证明售电公司通过所提综合收益优化交易策略在当前偏差考核机制下可以获得最优的运营收益。     

基于电力供应链博弈的可再生能源政策效应研究

可再生能源配额制(简称配额制)是当前中国可再生能源政策由固定溢价补贴制向政府政策与市场机制共同作用过渡的目标机制.随着电力体制改革不断深化,可再生能源政策将直接影响电力供应链主体博弈行为,造成不同的政策效应.鉴于此,考虑以消费端为配额义务考核主体并引入惩罚函数,构建包含发电企业、消费端在内的两级电力供应链纳什均衡博弈模...     

基于投资组合的虚拟电厂多电源容量配置

可再生能源出力的不确定性导致含多个分布式电源的虚拟电厂收益波动。文中以某云南风/光/水分布式发电示范工程为例,基于投资组合理论基本思想,提出将虚拟电厂可再生能源出力随机性映射到一般投资组合模型考虑价格随机性的思路,建立了考虑多个可再生能源发电电源不确定性的容量配置模型。在单一时段容量配置模型基础上,进一步分析了考虑可再生能源出力偏差惩罚及多时段容量配置问题。算例表明,所提出的模型有效考虑了各类可再生能源发电的互补性,为分析可再生能源发电批复电价、备用价格、风险偏好、可再生能源发电电源相关性等对虚拟电厂电源配置的影响提供了定量依据。     

工业型用户侧微电网储能运行方式与微电网的运营模式

在分析工业型用户侧微电网特点的基础上,归纳总结了微电网中的储能容量及功率配置的原则,分析了工业型用户侧微电网投资主体的多样性,在电网投资储能情况下,提出了以促进光伏就地消纳为主、优化调节微电网对外联络功率为辅、兼顾经济效益为能量优化目标的微电网及储能优化运行的原则和优化流程,提出了适合工业型用户侧微电网的运营模式。以实际微电网工程为例,介绍了储能选型的过程,详细计算分析了在所提储能运行方式下储能的收益和各投资主体的分配比例,为工业型用户侧微电网的规模化发展提供了运营模式参考。     

电动公交车充电站代理商的月度交易模型与日运行优化策略

以电力大用户参与电力市场交易为背景,研究电动公交车光储充电站通过代理商参与月度电力交易的优化问题。基于实际电动公交车充电站的充电历史数据,提出了电动公交车代理商参与月度市场双边交易的优化模型,该模型考虑了充电站内光伏发电和充电负荷的随机性;提出了最小化偏差电量惩罚的充电站日运行优化策略与实施方法,通过控制充电站内储能系统充放电策略减小月度合同的偏差损失。算例结果表明,所提出的模型和策略可给出代理商月度交易的优化方案,并可显著减少合同偏差电量、降低惩罚费用。     

基于模型预测控制的微电网多时间尺度需求响应资源优化调度

为了解决微电网自身分布式能源就地消纳及参与上层电网需求响应的功率调度问题,提出一种微电网多时间尺度需求响应资源优化调度方法。建立了微电网多时间尺度需求响应调度框架,结合微电网的运行成本和需求响应补偿收益建立了日前最优经济调度模型;为了校正可再生能源和负荷的预测偏差,基于模型预测控制(MPC)方法建立了以联络线功率偏差和储能荷电状态(SOC)偏差最小为目标的日内滚动优化调度模型,通过引入可调容量比例因子考虑了微电网联络线功率的调节能力,保证微电网在消纳可再生能源的同时具备一定的可调容量;以实际微电网示范工程为例分析验证了所提方法的有效性和可行性,实验结果表明所提框架可使微电网有效地参与短时需求响应市场。     

可再生能源消纳责任权重制下计及源荷储互动的电力市场均衡研究

由于可再生能源发电具有的不确定性与波动性,弃风弃光现象居高不下。可再生能源消纳责任权重制（renewable energy portfolio standard,RPS）试图通过规定供用电主体的消纳责任,保障可再生能源发电主体的经济运行。因此,分析RPS下电力市场中源荷储运行策略以及市场均衡状态变得尤为重要。基于电力现货市场与RPS规则,提出了用于分析RPS下电力市场中源荷储交互均衡的2阶段模型:下层模型考虑了可再生能源发电不确定性的日前现货市场出清模型和超额消纳量交易模型;上层模型中微电网基于下层模型的分时节点电价和超额消纳量交易价格,优化投资、交易、运行策略。文章使用对角化算法迭代求解上述双层均衡问题,并以IEEE 14节点为例验证模型和算法的可行性。结果表明微电网投资、运行和交易策略在RPS下发生显著改变,系统可再生能源消纳量显著提升。     

基于谈判博弈的微电网群多主体共享储能容量优化配置策略

大力发展新能源,是构建新型电力系统、推动能源转型的必然选择。文章提出了基于谈判博弈的微电网群多主体共享储能容量优化配置方法。首先,考虑微电网群运营商(MGCO)与共享储能运营商(SESO)之间的协同交互机制,建立基于共享储能的微电网群容量优化框架;其次,考虑微电网之间的能量共享以及共享储能容量租赁,构建考虑能量共享的微电网群容量优化配置模型;然后,计及共享储能动态租赁,构建SESO储能容量优化配置模型;在此基础上,构建基于谈判博弈的MGCO和SESO储能容量配置模型,并提出基于ADMM的分布式求解方法。最后,基于MATLAB进行算例分析,结果表明,所提储能优化配置方法能够在降低MGCO成本的同时提高SESO的收益,达到了双赢的效果。