可中断负荷参与电力备用市场的可行性研究

随着城市用电峰谷差的不断加大,发电机组调峰难度日益增加。可中断负荷是缓解机组调峰的有效手段,但是在我国现有的电力价格体系和管理机制下,可中断负荷能否有条件与并网发电机组同台竞争参与电力备用是亟需研究的问题。建立可中断负荷参与的电力备用市场实时竞价数学模型,对参与电力备用的主体进行成本分析,提出等利润报价思想,并采用国家统计局统计年鉴中数据作为等利润报价基础。采用我国某城市用电数据和数学模型进行算例分析计算,分析可中断负荷参与电力备用的可行性。     

旋转备用市场中考虑可靠性的多目标分层决策

电力市场环境下旋转备用的出清结果对发电系统可靠性有着重要影响.提出了对运行阶段发电系统可靠性进行评估的新指标--考虑旋转备用的电力不足期望值,它综合了机组可靠性参数、爬坡率、投运时间以及电能和旋转备用市场出清结果对系统可靠性的影响.指出用排队法进行旋转备用出清的结果只是满足购买费用最小的一个非劣解,进而提出考虑可靠性的多目标分层决策模型,并用遗传算法和非线性优化算法求解.仿真结果表明了该方法的有效性.     

节能减排背景下可中断负荷参与系统备用的优化模型

在节能减排的背景下,论述了可中断负荷与实际发电机组在能耗和污染物排放方面的区别。引入污染物排放价格系数,以备用总成本和污染物排放成本最小为目标函数,建立了可中断负荷参与的系统备用节能减排调度模型。采用递阶编码遗传算法求解,并通过算例验证了模型和算法的有效性,说明了可中断负荷参与备用调度在节能减排方面的贡献。     

计及可中断负荷的旋转备用容量机会约束规划模型

针对电力系统备用容量的获取如何兼顾系统运行的可靠性和经济性的问题,将可中断负荷作为一种备用资源参与发电侧备用市场竞争,引入机会约束规划方法确定系统所需的备用容量。在计及发电机组强迫停运和负荷预测误差等不确定性因素的影响下,以最小化旋转备用容量的购买成本为目标,构造了可中断负荷参与旋转备用容量优化的数学模型,并采用基于蒙特卡罗随机模拟的遗传算法求解模型。对所提出的模型进行仿真,验证了利用该模型的有效性。     

可中断负荷参与输电阻塞管理的模型与算法

在市场环境下,输电阻塞严重威胁系统安全,并加剧了市场力滥用行为.可中断负荷作为一种电力资源可有效缓解阻塞.文中建立了一个可中断负荷参与电力批发市场竞价的阻塞管理模型.该模型是一个2层优化模型:外层优化潮流模型可确定节点电价,并进行电能调度;内层优化模型旨在选取有效消除阻塞的可中断负荷.在模型求解时,针对出现的非线性互补问题(NCP),通过NCP函数将其转化为一组非线性代数方程,然后用改进的Levenberg-Marquardt算法求解.最后以一个修改的IEEE 30节点系统验证了该模型和算法的有效性.     

需求侧参与下电网公司购电的离散混合优化模型

如果电力系统的备用容量完全由发电机组来承担,可能会产生长期"备而不用"的问题,这不仅会造成资源的浪费,也会导致电网公司购电成本的增加.通过综合考虑电能市场和备用市场的电力交易,研究了需求侧用户以可中断负荷的方式和发电侧共同参与备用市场的问题,建立了电网公司购买电能和备用容量的离散混合优化模型,给出了详细的求解算法.通过求解该模型可给出电能市场和备用市场的交易价格及中标机组或用户的交易量.算例结果表明本模型可为电网公司寻求最优购买方案提供辅助决策支持.     

计及电动汽车接入电网的备用服务多目标竞价优化

研究了电动汽车接入电网(V2G)提供备用服务与备用资源的优化配置问题。首先,建立了V2G备用服务的市场交易机制,并提出一种能够准确估计V2G备用服务实时可调度容量的等效变换方法。然后,以机会约束规划反映负荷波动、发电机停运、V2G出力偏差等随机性因素,构建了考虑备用经济性、可靠性及碳排放的多目标竞价模型。接着采用交互式决策方法处理该多目标优化问题,并结合随机模拟与改进粒子群算法进行求解。最后,进行了仿真分析,仿真结果证明了所提等效变换方法与备用服务多目标竞价模型的有效性。     

考虑用户参与下电网公司购买备用的优化模型

随着用户和发电公司同时参与备用市场的方式日趋成熟,电网公司如何调用备用容量才能使自身利益最大化成为研究的新热点问题。先利用会计成本法对发电机组的备用报价进行分析,并构建发电侧备用容量的优化模型;同时,根据用户上报的可中断负荷和可中断电价进行排序,构建以用户可中断负荷为备用容量的离散优化模型;在此基础上,建立双侧开放的备用市场联合优化模型,利用最速下降的启发式算法得出电网公司需调用的最优备用容量。算例表明,在保持相同电网可靠性的情况下,联合优化模型购买备用的费用少于其它两种购买方式。     

备用实时市场下可中断负荷购买决策模型的研究

可中断负荷参与系统备用,相当于增加了发电侧备用容量．能够缓解紧急情况下备用容量的短缺,提高了电力系统运行可靠性,根据备用市场不同的运行备用水平和用户的报价情况,摹于最优潮流建立了可中断负荷参与备用市场的最优购买决策模型,该模型中考虑了市场构架、用户投标模型、可中断负荷的电气位置等各种因素,电网公司可以利用该模型实现对可中断负荷市场投标者的实时选择。利用IEEE一9母线系统仿真分析验证了该模型的有效性和算法的合理性。     

考虑风电功率与需求响应不确定性的备用容量配置

将风电建模为多状态发电机组,以风电停运率考虑风电功率预测误差的不确定性,在基于消费者心理学的可中断负荷响应模型的基础上,综合评估含有风电、可中断负荷不确定性的系统可靠性指标。建立了日前备用协调优化模型,优化模型以满足一定供电可靠性为前提,同时优化可中断负荷备用和发电机备用容量,在24个时段的范围内研究计及风电不确定性下可中断负荷作为备用资源的积极效果。算例结果表明,引入风电后,系统对可中断负荷的需求有所增加,可中断负荷作为一种灵活的调控手段,在应对风电不确定性、降低系统运行成本上有积极意义。     

需求响应下含微电网配电侧市场多目标出清模型

微电网的高效利用有助于加快电力行业低碳发展。随着电力市场改革的推进,科学合理的市场竞争机制将对微电网的市场化进程产生重要影响。为解决微电网富余电量竞价上网问题,在充分考虑到微电网特性情况下,建立了需求响应下基于分段竞价的多目标竞价出清模型,模型兼顾系统的经济性和低碳性,并提出可移动负荷的优化方法和更合理的混合结算方式。使用非支配排序遗传算法（NSGA-II）获得多目标模型的Pareto解集并采用模糊聚类方法进行决策。算例结果表明,采用基于分段竞价的多目标竞价出清模型可以提升微电网的市场竞争力,改善系统的低碳性,对于低碳经济和环境保护将产生积极作用。     

考虑竞价风险的多目标优化发电研究

基于交易日市场电价预测曲线,采用概率统计方法对竞价风险进行评估,并在发电成本中纳入有害气体排放控制成本,以竞价风险最低化和全天发电期望利润最大化为目标,构建可体现机组出力与市场电价之间协调联动关系的机组交易日分时段出力多目标优化模型;通过将非劣排序操作与微分进化算法有机融合及改进以克服进化早熟和搜索不均匀等问题,设计出一种新型多目标微分进化算法对模型进行求解,并采用模糊集理论提取总体最优解。最后通过算例仿真,验证了本文方法能有效降低发电商对竞价风险的敏感性,可实现低风险、高收益的竞价上网。     

计及CVaR的负荷聚合商双重市场投标策略

需求侧资源的不确定性给负荷聚合商在双重市场(日前电能市场和日前备用市场)的投标带来了困难。首先分析需求侧资源的不确定性,建立负荷聚合商在双重市场的投资分配和利润模型,该模型以最大化负荷聚合商日利润为目标,并应用粒子群优化算法以及MATLAB调用YALMIP、CPLEX工具箱进行求解。进一步考虑需求侧资源不确定性引起的负荷聚合商利润的风险,分析随着风险偏好系数的改变利润与风险值之间的动态关系以及可中断负荷在双重市场的投标量分配,讨论日前电能市场投标约束对负荷聚合商投标策略和总体利润的影响。算例分析验证了负荷聚合商基于风险的投资策略的有效性。     

电力市场环境下运行备用问题的研究

运行备用作为辅助服务的一种，在维持电力系统的安全可靠性、提高系统运行质量，缓解高峰负荷电价等方面具有举足轻重的作用。在电力市场环境下，运行备用的获取和定价面临着许多新的挑战，相关研究工作散见于各类文献中，所探讨的内容主要涉及了：运行备用定价机制的框架性研究，发电侧对备用市场的决策响应与投标策略，可中断负荷管理和对停运成本的分析评估，以及如何制定出兼顾经济性和可靠性的定价策略等相关问题，对国内外在这些方面的研究工作做简要综述。     

可中断负荷参与的备用市场帕累托优化模型

目前,已有可中断负荷参与备用服务市场竞争的实践,但是现有的备用市场优化模型仅考虑购买备用服务成本的差异,不能反映出可中断负荷和发电商提供的2种备用服务的效用差异.为此,文中分析了可中断负荷和发电商同时参与的备用市场采用现有优化模型的局限性,同时基于帕累托优化理论提出了一种可中断负荷与发电商同时参与的备用市场的帕累托优化模型.算例验证了利用该模型可在相同的备用购买成本下获取最大的系统效用,实现可中断负荷与发电商提供的2种备用资源的优化配置.     

基于机会约束规划的电力系统安全成本优化计算

提出了一种基于机会约束规划计算电力系统安全成本的新方法。安全成本模型由发电侧备用成本、可中断负荷成本、再调度成本和期望失稳损失等因素构成。在求解该模型的过程中,应用遗传算法和蒙特卡罗仿真技术,将发电侧备用容量和可中断负荷作为随机变量并用概率的形式表示约束条件,从而得到最优安全成本费用。最后通过IEEE30节点测试系统验证了该方法的有效性。     

日前和实时市场中发电商多目标二层规划竞价策略

由日前和实时市场组成的2市场交易机制是目前普遍存在的电力市场交易机制,在2市场中发电商的电量分配和竞价决策以及风险评估等都是受到广泛关注的问题。指出了现有文献在借鉴经济学和金融学的理论模型来研究多交易市场中发电商竞价策略时存在的问题。首先在分析了发电商竞价结果的概率分布之后,提出了发电商竞价成功概率分布函数的概念。然后基于日前和实时市场中投标结构的特点,针对采用分段报价和按报价结算(pay as bid price,PAB)方式的电力市场,建立了日前和实时市场中发电商的多目标二层规划竞价策略模型,并设计了以蒙特卡罗方法和遗传算法为基础的求解算法。最后采用算例对所提出的模型和算法进行了仿真验证。     

电力市场环境下最优备用容量的确定

传统确定备用容量的方法已经不适用于电力市场环境。文中提出一种确定最优备用容量的算法,根据经济学中的效用(文中指电网安全效用)无差异理论,引入可中断负荷替代一部分备用容量,利用存储理论概念建立确定最优备用容量的数学模型,结合历史数据资料中备用容量利用的概率,运用决策论的算法求解最优备用容量。结合四川电网备用辅助服务的研究结果表明,在电网安全性不变的前提下,最优备用容量经济性明显优于用传统方法确定的备用容量。该算法符合市场规律,简单、实用。