考虑分布式发电和可中断负荷的配电公司购电组合策略研究

电力市场环境下,配电公司在日前现货、远期合同、可中断负荷、分布式发电等多个市场购电时面临着收益与风险的权衡问题。引入条件风险价值作为市场风险的度量因子,基于资产组合投资理论,以最小化损失为目标,建立了考虑不同的可中断负荷类型和分布式发电技术的配电公司多市场购电决策模型,分析了可中断负荷价格和分布式发电成本对配电公司购电组合的影响。算例结果表明,可中断负荷和分布式发电资源能有效地降低配电公司的购电损失,减少市场风险,随着可中断负荷实施成本和分布式发电成本的增加,可中断负荷和分布式发电对配电公司市场交易风险的规避作用逐渐减弱。     

考虑分布式发电和可中断负荷的配电公司购电组合策略研究

电力市场环境下,配电公司在日前现货、远期合同、可中断负荷、分布式发电等多个市场购电时面临着收益与风险的权衡问题.引入条件风险价值作为市场风险的度量因子,基于资产组合投资理论,以最小化损失为目标,建立了考虑不同的可中断负荷类型和分布式发电技术的配电公司多市场购电决策模型,分析了可中断负荷价格和分布式发电成本对配电公司购电组合的影响.算例结果表明,可中断负荷和分布式发电资源能有效地降低配电公司的购电损失,减少市场风险,随着可中断负荷实施成本和分布式发电成本的增加,可中断负荷和分布式发电对配电公司市场交易风险的规避作用逐渐减弱.     

电力市场下发电公司和大用户间电力交易的双方叫价拍卖模型

随着我国电力体制的改革和发电侧竞争市场的建立,在需求方很快也会引入竞争,并建立完全开放的双边电力市场。在完全开放的双边电力市场下,大用户直接购电问题已成为我国电力改革的重大课题。研究发电公司和大用户如何建立有效的报价策略具有十分重要的理论和实践价值。作者提出一种直接交易方式,由大用户直接与发电企业进行一对一的交易,并自定价格。因而,这是发电公司和大用户的双方叫价拍卖问题,通过对双方叫价拍卖的交易规则进行描述。针对发电公司的生产成本和大用户的估价是私有信息的情况,建立了完全开放市场下发电公司和大用户的双方叫价拍卖的不完全信息贝叶斯博弈模型,并求解贝叶斯纳什均衡,给出了发电公司和大用户的均衡报价策略。     

发电公司与供电公司联合实施可中断负荷的优化模型

运用双方叫价拍卖机制,结合纳什讨价还价理论设计可中断负荷的利益分享机制,发电公司和供电公司之间就实施可中断负荷的单位收益和成本进行一对一的报价,自定分享价格。对不完全信息下发电公司和供电公司的报价策略进行了研究,通过求解贝叶斯纳什均衡得出发电公司和供电公司的最优报价策略。     

输配分离电力市场中含分布式发电的配电公司的购电模型

基于最优潮流建立了输配分离电力市场中,配电公司在日前电能市场的购电模型,在模型中考虑了分布式发电参与电能市场的情况,通过该模型可以得到配电公司在日前市场中分别从电力库和分布式发电商购买的电能比例以及可能的负荷中断。由于配电公司在购电时不仅考虑了购电费用最小化问题,还考虑了配网内的分布式发电对配电网损的影响,因此比较分析了不同最优目标对购电方案的影响。最后通过算例验证了上述模型的有效性,并分析了其特征。     

考虑可中断负荷合同的电力市场古诺均衡分析

作为电力需求响应的重要措施之一,可中断负荷管理在电力市场中已得到广泛应用。为了研究可中断负荷管理对电力市场均衡结果的影响问题,首先,给出了一个计入可中断负荷合同的电力市场需求模型。然后,建立了考虑可中断负荷合同的电力批发市场古诺均衡模型,并针对计入可中断负荷合同后均衡模型的非光滑性,提出了一种求解方法。最后,给出的算例分析来验证了模型方法的合理性,其中考虑了需求不确定性。研究表明,可中断负荷合同可以有效降低均衡市场价格及其波动性,特别是当需求不确定性相对较大或市场需求弹性相对较小时,这种效果更明显。而且可中断负荷合同中的中断阈值价格需要合理选取,以达到降低市场价格及其波动性的目标。     

完全开放的双边电力市场中供需双方叫价拍卖的贝叶斯博弈模型

随着我国进行电力体制改革和建立发电侧竞争市场，需求方很快也会引入竞争，并建立完全开放的双边电力市场。研究供给侧和需求侧如何建立有效的报价策略具有十分重要的理论和实践价值。作者将所有发电公司看成供给方，把所有买电代理商看成需求方，将供给方和需求方的报价问题看成是他们向市场的投标问题，并根据市场确定的规则，总需求电量将在某一价格下完成交易，因而它是供给方和需求方的双方叫价拍卖问题。通过对双方叫价拍卖的交易规则进行描述，针对供给方的生产成本和需求方的估价是私有信息的情况，建立了完全开放的双边电力市场中供给和需求双方叫价拍卖的不完全信息贝叶斯博弈模型，并求解贝叶斯纳什均衡，给出供给方和需求方的均衡报价策略。     

多利益主体参与下主动配电网完全信息动态博弈行为

随着电力市场进一步开放,主动配电网电能交易的多元化、复杂化为主动配电网的调度运行带来了新的挑战。针对主动配电网多利益主体参与下的调度问题,提出了多利益主体参与下主动配电网完全信息动态博弈策略。首先,考虑分布式电源、需求响应等调度资源,引入改进的"梯形效用函数模型",建立了完全信息动态博弈下包括配电网运营商与负荷聚合商在内的多利益主体响应行为模型;其次,基于韦伯-费希纳定律,提出了序贯议价函数以表征序贯议价动态博弈中各参与人的博弈行为;最后,研究了主动配电网完全信息动态博弈流程,提出了动态博弈粒子群优化算法对问题进行求解。以华中某地级市实际配网为例,仿真结果验证了模型的有效性,结果还表明在开放电力市场环境下,主动配电网的完全信息动态博弈在兼顾各参与人利益的同时,降低了边际发电成本,实现了社会总效益与风电消纳量的提升。     

考虑期权合约的发电厂商竞标策略

如何利用已有信息确定合理的竞标策略,最大化自己的经济利益是各发电厂商面临的重要问题。基于发电厂商可利用电力市场上的公开信息形成对竞争对手策略行为概率估计的假设,建立了基于期望收益最大化的期权与现货市场2阶段不完全信息古诺博弈模型,给出了求解模型的非线性互补方法,分析了对竞争对手策略行为的概率估计、风险回避因子和猜测变量对发电厂商策略行为的影响,算例分析表明了该方法的有效性。     

电力市场中发电公司间默契合谋机理的研究

电力现货市场所具有的无限重复拍卖特征使参与市场竞争的发电公司之间有可能形成默契合谋,从而影响市场的正常和有效运营.在完全信息非合作无限重复博弈理论的框架内,对默契合谋形成的机理进行了定性研究.首先建立了由两家完全对称的发电公司参与、采用统一价格结算的电力市场中的单时段静态博弈模型,给出了纳什均衡解的存在性定理.以此为基础,在考虑了负荷周期性变化的前提下,研究了在无限重复拍卖的电力市场中两家对称的发电公司间的默契合谋问题,得到了舍谋均衡可维持性的充要条件.通过理论分析与数值模拟,研究了合谋均衡可维持性与发电公司装机容量以及负荷变化的关系,考察了线性与二次两种不同形式的发电生产成本函数对合谋均衡解的影响,得到了一些有意义的结论.     

可中断负荷管理激励机制的设计

可中断负荷管理（ILM）是供电公司在用电高峰时段为减缓电力供需紧张而实行的一种需求侧管理方法。在电力市场条件下设计了实施可中断负荷的激励机制,以克服因为信息不对称导致供电公司负荷调节能力下降、过多支付用户的中断赔偿等问题。引入信息经济学里的委托-代理理论,使得机制具有激励相容特性,激励用户上报真实的中断成本,从而优化供电公司的负荷分配、减少中断补偿。算例分析和仿真证明了陔机制设计的有效性。     

A Multiperiod Energy Acquisition Model for a Distribution Company With Distributed Generation and Interruptible Load

This paper presents a multiperiod energy acquisition model for a distribution company (Disco) with distributed generation (DG) and interruptible load (IL) in a day-ahead electricity market. Assuming that cost information for individual generation companies (Gencos) and Discos is known, the Disco's energy acquisition strategy is modeled as a bilevel optimization problem with the upper subproblem representing individual Discos and the lower subproblem representing the independent system operator (ISO). The upper subproblem maximizes individual Discos' revenues. The lower subproblem simulates the ISO's market clearing problem that minimizes generation costs and compensation costs for interrupting load. The bilevel problem is solved by a nonlinear complementarity method. An 8-bus system is employed to illustrate the proposed model and algorithm. In particular, the roles of DGs and ILs to alleviate congestion are analyzed     

具有分布式发电和可中断负荷选择的配电公司能量获取模型

基于分布式发电机(distributed generation,DG)和可中断负荷(interruptible load,IL),建立配电公司(distribution company,Disco)在竞争的日前市场下能量获取模型。假设各发电公司(generation company,Gencos)和其他Disco的费用函数能根据历史数据或一些评估者提供的方法得到,各Disco之间的竞争用一个两层优化问题描述,外层子问题代表Disco的优化决策,目标为自身利润最大化;里层子问题为独立系统运行人(independent system operator,ISO)考虑安全约束的能量出清优化问题,目标为最少化购电成本及中断补偿费用。非线性互补方法(nonlinear complementarity method,NCM)及改进的莱温柏杰-马夸德(Levenberg-Marquard,LM)算法用来求解该模型。一个8节点算例验证模型和方法的有效性,同时也分析DG及IL在输电阻塞中的作用。     

最优潮流框架下基于影子价格的可中断负荷最优调度模型

在最优潮流框架下,以实施可中断负荷管理为目的,提出了基于影子价格的可中断负荷最优调度模型。该模型以系统总成本最小为目标函数,采用模拟可中断电价的方法,得出不同可中断电价下系统的最优负荷中断量以及系统总成本。结果显示,可中断电价小于影子价格时,系统总成本较高是因为发电成本较高,可中断电价大于影子价格时,系统成本较高是因为中断补偿成本过大,发电成本和中断补偿成本此消彼长。当可中断电价与影子价格相等时,发电成本和中断补偿成本恰好达到动态均衡,系统总成本也达到最小,此时的负荷中断量也是最优的负荷中断量。据此,可中断电价小于影子价格时应增加负荷中断量以降低系统总成本,可中断电价大于影子价格时应增加发电出力以降低系统总成本。IEEE30节点系统的仿真试验,证明了该模型的正确性和合理性。     

基于数据挖掘方法的新型电力系统中可中断负荷合同模型研究

针对新型电力系统中可中断负荷合同模型制定问题,首先基于数据挖掘理论进行用户行为特征分析,并在此基础上进行负荷响应能力分析;然后考虑负荷响应能力,从用户分类参数、电力公司成本、最大中断负荷限制3个方面改进了基于委托-代理理论的传统可中断负荷合同模型;最后结合实际数据进行算例分析,结果验证了考虑负荷响应能力的可中断负荷合同模型的有效性,有利于增强电力系统运行可靠性。     

发电容量充裕性的混合优化

在发电容量充裕性的研究中,需求侧管理及需求侧备用市场通常是与发电侧备用市场孤立的.为改进发电容量充裕性控制,在低电价可中断负荷和高赔偿可中断负荷协调控制的基础上,将实施分时电价作为预防控制,将调用发电侧备用容量、中断需求侧低电价与高赔偿可中断负荷容量作为事故后控制.基于其不同的技术特性和经济特性,提出协调模型和优化算法,定量研究预防、事故后控制及其协调控制的效果.仿真验证了风险协调对备用服务的显著改善.     

可中断负荷合同模型研究

分析了可中断负荷参与者的相关成本和效益,采用离散的用户类型参数来反映用户希望得到的停电补偿。给出了一种可中断负荷合同模型,该模型以电力公司支付的补偿费用最小为目标函数,考虑了电力公司和可中断用户两者利益上的约束。实际系统算例表明了该模型的有效性。     

基于合作分配模型的可中断电价研究

将合作分配模型引入到可中断电价研究中。对电网公司和用户等可中断负荷计划参与者的成本和效益进行了分析,利用Shapley等值法确定电网公司对参与用户的电价折扣率,可以根据合作各方在合作中所作贡献的大小公平地分配实施可中断负荷所产生的效益。算例结果表明,该方法既可作为制定可中断电价的依据,也可以作评估可中断电价合理性和公平性的验证手段。     

基于多时段IL用户优化调度的配电网TSC均衡提升策略

可中断负荷的管理作为配电网的一种调度手段,研究其对配电网供电能力的影响具有重要意义。目前研究仅涉及在加入用户分级后配电网的供电能力是否有所提升以及能够提升多少,尚不能有效地管理利用负荷以及实现可中断负荷在提升供电能力方面的电力资源的有效分配。以单位时段配电网供电能力值为优化变量,以计及可中断负荷后配电网TSC的曲线形状与日负荷曲线形状相似度最高和配电网各时段的供电能力最大为优化目标,建立可中断用户调度优化模型。针对模型采用遗传算法求得Pareto最优解集,并采用基于DM层次分析法进行决策,选出最满意的调度方案。通过算例验证了所提模型和算法的有效性。     

计及多种分布式能源运行的配电网双层优化规划方法

在配电网分布式可再生能源(Renewable Distributed Generation, RDG)优化规划问题上,考虑可控分布式电源和可中断负荷的调度运行情况,建立RDG双层优化模型。上层模型以配电网系统电压偏移最小、网络损耗最小为目标,求解RDG接入配电网的最优位置和容量。下层模型以配电网发电综合运行成本最小为目标,求解各时段可控分布式电源和可中断负荷最优出力安排。利用场景分析方法处理多种分布式可再生能源优化中的不确定因素。为减少模型计算量,采用K-means聚类算法获取典型场景。最后,采用改进的自适应遗传算法求解,以IEEE-33节点网络系统为例对所提模型与方法的有效性进行验证。仿真结果表明,该方法能够有效提高RDG优化方案在系统实际运行中的适用性。