提高电能使用效率的可中断电价与峰谷分时电价的联合优化设计

在发电侧竟价上网的情况下,供电公司通过实行可中断电价可以适当规避购网电价剧烈波动的风险.但我国发电企业并未实施竟价上网,供电公司购网电价由政府制定,相对比较稳定,故实行可中断负荷管理对供电公司缺乏一定的激励机制.本文首先根据估算的用户缺电损失确定可中断电价;随之提出用户可中断电价响应系数的概念,对已确定的可中断电价进行调整;然后根据经济学中供需理论,将可中断电价与峰谷分时电价相结合,在分析供电公司成本和效益基础上,建立联合优化模型,采用分解算法进行求解.算例分析表明,该模型既能使供电公司与用户的利益不受损害,又可解决当前可中断电价缺少激励机制的问题,非常适合我国当前的电价改革模式.     

基于CVaR的峰谷分时电价对供电公司购电组合策略影响分析

基于条件风险价值(CVaR)在风险度量中的优越性,在确保满足基本收益的前提下,以供电公司购电损失的CVaR值最小化为目标,构建了峰谷分时电价下的供电公司最优购电组合模型。进而,利用该模型对供电公司在实时市场、日前市场和中长期合约市场3个市场的供电量分配比例和有效前沿进行了算例分析,着重分析了峰谷时段不同电价差额比例对供电公司购电策略的影响。分析结果表明:相近购电组合条件下,供电公司所承担的风险随着峰谷分时电价差额比例变大而变小。供电公司可依据当地电价水平政策,适当调整不同购电市场购电量来规避经营风险。     

计及可中断负荷对现货电价影响的供电商负荷削减策略

供电商实施可中断负荷管理的主要收益来自负荷需求水平的变动对现货电价的影响。使用条件风险价值作为风险度量工具,建立了同时考虑低电价可中断负荷合同和高补偿可中断负荷合同的供电商负荷削减决策模型,使用基于蒙特卡洛随机模拟的遗传算法对模型进行了求解,分析了不同负荷需求水平下供电商的负荷削减策略。结果表明:考虑可中断负荷对现货电价影响时供电商的负荷削减策略将更加激进,高补偿可中断负荷总是在低电价可中断负荷的削减量达到合同规定的最大值后才开始实施;利用低电价可中断负荷和高补偿可中断负荷的经济互补特性可获得比单独实施任何一种中断管理方式更大的收益。     

分形VaR风险度量下的购电组合模型及实证分析

针对市场环境下供电公司的购电策略进行研究.介绍了分形理论,并给出其特征函数的表达式;根据风险价值的定义和性质,推导出分形分布下VaR风险度量的计算公式;在传统投资组合模型的基础上,构建供电公司的购电组合优化模型,通过求解可得出供电公司的最优购电策略;以美国加州电力市场上网电价的实际数据为基础,运用Stable程序对其分形特征函数的参数进行估算,并采用K-S法对其拟合程度进行检验,结果表明上网电价服从分形分布.算例表明,本文构建的模型是可行的,可为供电公司购电策略提供一定的参考.     

基于区间法下的大用户直购电风险度量模型

针对大用户直购电给供电公司带来的风险进行研究.分析了供电公司实行大用户直购电前后的供电成本和供电收益的变化;并采用邮票法对转运电费用进行分摊,得出大用户直购电的单位供电成本;根据未来转运费的预测区间构建供电公司的风险度量模型,并结合风险度量结果给出供电公司一些有效规避策略.算例表明,该模型是可行的,可为供电公司的风险管理提供一定的参考.     

供电公司实行峰谷分时电价的风险价值计算模型

首先采用风险价值(value at risk，VaR)方法根据历史数据计算出各月峰谷时段用电量的历史序列，并在一定的置信度下对谷段和峰段的用电量进行预测；然后采用区间数学方法构建了风险评估模型，以便对供电公司实行峰谷分时电价的风险进行衡量；最后采用该模型分析了某供电局的历史数据并衡量了其实施峰谷分时电价的风险，结果表明该模型不仅是有效的，而且还可以使需求侧管理更具可操作性。     

计及风险规避的售电公司平衡市场优化交易策略研究

由于市场价格具有波动性和不确定性,售电公司在平衡市场的直接交易面临较大风险。引入用户侧负荷作为平衡资源,提出了包含可中断负荷/电量收购和关键负荷电价两类需求响应项目参与的平衡市场优化交易策略,以规避市场风险。采用条件风险价值度量交易策略风险,并建立了基于随机规划的非线性数学模型。利用双层规划思想,以售电公司收益最大、风险损失最小为上层目标,以用户满意度最大为下层目标,采用自适应遗传算法和二代非劣排序遗传算法进行模型求解。最后通过算例分析了风险偏好和市场电价波动程度对售电公司收益和风险损失的影响,对比证明了所提模型可显著优化售电公司的收益并降低风险损失。     

可中断负荷参与备用市场下的可靠性风险电价计算模型

可中断负荷(interruptible load,IL)作为用户参与电力市场的一种方式,最直接的影响是为供电公司提供另外一种可供选择的备用资源,在这种环境下,供电可靠性成本的内容也发生了变化,相应的可靠性电价计算模型也应有所调整。首先给出可中断负荷参与备用市场下可靠性电价定价流程,在此基础上量化了IL由于减少系统备用风险购电成本和电网投资改造风险成本而产生的经济效益,最后根据我国国情给出了可靠性电价的定价模型。算例分析表明,可中断负荷参与备用市场可为供电公司节约大量的可靠性投资成本,使其规避高购电电价和高投资的市场风险,进而降低用户支付的可靠性电价。     

稳定分布理论下可容许均值–刻度参数的购电组合模型

以上网电价服从稳定分布为前提条件,研究供电公司在多个交易市场中的购电策略。首先,根据上网电价的特征属性,分析其概率分布;其次,构建协变化系数度量各上网电价之间的相关性,并从理论上证明其合理性;再次,推导出多个服从稳定分布的不独立随机变量的联合特征函数,并证明以购电组合的刻度参数作为风险度量因子的合理性,从而解决稳定分布理论在投资组合中运用的2个大难题;然后,为解决参数估计存在偏差的问题,提出可容许均值和可容许风险的概念,并构建基于稳定分布理论下供电公司的可容许均值–刻度参数购电组合模型。算例表明,美国PJM电力市场的上网电价数据服从稳定分布,采用所构建的模型能更好地反映它的风险特性,为供电公司提供更准确的购电决策。     

计及可中断负荷与用户电价响应的实时电价研究

引导、激励可中断负荷参与到电力市场中有利于系统经济运行,降低实时电价风险;用户负荷也会对电价的实时变化做出响应。基于最优潮流的实时电价模型,引入可中断负荷竞价并考虑了用户电价响应,提出了考虑可中断负荷竞价和用户电价响应的实时电价模型,给出了其求解计算的流程。使用IEEE-14节点系统对所提出模型进行仿真,计算结果表明,可中断负荷与用户电价响应有助于增加电网公司总体效益,同时降低电价风险。     

考虑可中断负荷与阀点效应的电力系统安全经济调度

由于风电并网给电力系统可靠运行带来新的挑战,针对风电波动性与随机性的特点,在考虑系统安全性和可靠性的基础上,研究含风电场的电力系统安全经济调度。基于条件风险约束安全经济调度模型,分别建立考虑可中断负荷和阀点效应的条件风险约束安全经济调度模型,以IEEE-14节点为计算实例,测试模型的有效性。算例结果表明,将可中断负荷补偿成本和发电机组阀点效应成本计入传统的经济调度模型中符合系统的实际运行,在新建立的模型中考虑可中断负荷和阀点效应因素使原模型更具实际意义和应用价值。     

低电价与高赔偿2种可中断负荷的协调

可以按对用户的补偿方式，将可中断负荷（IL———interruptible load）分为停电前低电价补偿和停电后高赔偿2类。迄今为止，对低电价IL与高赔偿IL的研究一直是孤立的。为有效遏制用户侧的市场力，提高备用容量配置和稳定控制的经济性，应充分利用这2种方式的不同经济特性及其互补性。为此，从风险管理观点提出这2种IL的协调模型和优化算法，使对低电价IL的确定性补偿与对高赔偿IL的风险补偿之和最小，其中暂不涉及与发电侧备用市场的协调。仿真验证该模型的合理性和算法的有效性。     

电力市场下引入可中断负荷的研究

在介绍电力市场下引入可中断负荷概念介绍的基础上,分析了用户和电力企业的成本效益,研究了用户与电力公司之间的可选择远期合同,提出期权合同的合约电价和中断电价,为可中断负荷在电力市场下的实施提供理论基础。     

促进新能源消纳的自备电厂参与替代交易风险管理研究

由于市场价格等因素的不确定性,自备电厂企业在参与替代交易中需要综合考虑利润和风险的均衡问题。考虑电价风险、电量风险、燃煤成本等主要风险,利用金融管理当中的效用函数和CVaR方法,建立自备电厂企业的风险评估决策模型。通过二次规划求解参与替代交易的电量在不同市场环境的最优分配系数和CVaR值。分析了决策者的不同风险厌恶度、违约行为、燃煤成本变化对交易的电量分配系数、期望利润、CVaR值的影响。研究表明,该模型能够准确反映自备电厂企业不同交易策略所带来的收益和自备电厂企业参与替代交易面临的风险大小,使交易收益最大化、风险最小化。     

基于CVaR风险计量指标的发电商投标组合策略及模型

电力市场中各类市场具有不同的价格波动特性和收益率随机变化特性。为了保证年度收益最大且风险最低,发电商需在各个市场上合理分配参与竞价的电量。借鉴金融领域风险管理的理论,以条件风险价值(CVaR)为风险计量指标,综合考虑风险和期望收益率,建立了新的发电商均值-CVaR投标组合优化模型。应用该模型,对发电商在年度合约市场、月度合约市场、日前市场和实时市场4个市场总电量的分配比例和有效前沿进行了计算。计算结果表明,所提出的模型能较真实地反映发电商所面临的市场风险的本质特征,可使发电商在保证一定期望收益率的前提下承担最小的CVaR风险,从而为发电商的投标决策与风险评估提供了新的思路。     

电力市场可中断负荷用户属性研究

可中断负荷管理是电力市场环境下需求侧管理的重要组成部分,与电力系统安全经济运行密切相关.介绍了可中断负荷管理及相关市场组织形式;分析了可中断电价及可中断负荷成本效益.对某地区主要行业进行了用户调查,并采用基于信息熵进行属性相关分析的方法对用户数据进行研究,得出了用户典型属性在实施可中断负荷管理中的相关性,对实际工作制定中可中断负荷管理方法有一定借鉴意义.     

基于分位数的CVaR方法在水电多风险分析中的应用

提出了一种基于分位数的条件风险价值(CVaR)方法,以各期CVaR的绝对偏差加权和最小为目标函数建立数学模型,针对水电在上网竞价过程中面临的电价、来水、需求等各类营销风险,在蒙特卡罗模拟条件下,给出相应的发电收益率表达式,对模型进行扩展.该模型可同时应用于计及风险的发电量时间分解和空间分配计算,以完全市场模式下水电厂年发电量在各月多个市场中的分解为例,说明该风险度量指标的可行性和实用性.     

我国实施可中断负荷管理存在的问题分析

近几年我国的峰谷差不断加大,高峰时段缺电现象非常严重,从技术经济的角度来看,通过实施分时电价和可中断负荷电价效果是最佳的。但分时电价具有一定的滞后性,对于用户能否转移电力需求,供电公司预先是无法知道的,而可中断负荷电价的实施可使供电公司能提前通过合同补偿的方式来使用户转移电力需求。本文总结了国内外可中断负荷管理的先进经验,分析了当前可中断负荷补偿机制的一些研究成果,指出了我国实施可中断负荷管理存在的一些需要解决的问题。