电力现货市场下激励型需求响应交易机制及出清模型

为了进一步推动中国电力现货市场的建设,考虑发电侧和负荷侧共同参与、公平竞争的市场化交易模式将是电力现货市场未来发展的趋势。鉴于国内现货市场需求响应的研究尚处于起步阶段,需求响应产品如何参与市场是亟待解决的问题,对此设计了一种适用于目前国内电力现货市场的计及激励型需求响应的交易机制和出清模型。首先分析了批发市场下激励型需求响应的参与方式,探讨相关的交易机制和响应效益评估方法;然后,根据参与用户的市场投标信息构造激励型需求响应的现货市场竞价模型,在能量与备用市场联合优化模式下提出计及激励型需求响应的市场出清模型。最后,通过IEEE-30节点算例对激励型需求响应的市场效益进行定量化分析,验证了所提方法的实用性和模型的有效性。     

计及广义负荷不确定性和激励型需求响应的电力现货市场竞价方法

以国内目前电力现货市场运营机制为基础,提出一种计及分布式发用电单元功率预测不确定性以及激励型需求响应资源功率调节能力的广义负荷参与日前电力现货市场竞价的方法,并构建相应的市场出清模型。统计得到广义负荷净功率预测误差的条件概率分布,推导广义负荷日内购电期望和需求响应补偿的成本函数,揭示价格引导模式下广义负荷激励型需求响应的响应量-申报电价-申报电量之间的关系,使广义负荷原本多元、随机的报价曲线等效转化为符合市场统一规范的一元确定性报价曲线。采用不均匀最优分段技术将连续型报价曲线转化为规范的离散型阶梯曲线,并将其代入动态市场出清模型中进行竞价出清。仿真结果验证了出清电价对分布式新能源发电和负荷用电平衡情况的刻画能力。     

现货市场环境下售电商激励型需求响应优化策略

需求响应是售电商应对现货市场风险的重要工具,但已有研究中的售电商均采取电价型需求响应策略,无法根据变化的实际情况灵活实施需求响应,缺乏关于激励型需求响应的深入研究。针对此,构建了单一售电商与多个用户之间的激励型需求响应主从博弈模型,其中售电商在现货市场电价高于售电价格的时段,制定需求响应补贴策略以减少其售电损失,而用户根据售电商制定的补贴价格决定相应时段的响应量以获取额外收益。通过分析给出了博弈模型的求解方法,算例表明,售电商及用户均可通过需求响应而获益。此外,文中分析了现货市场价格波动对售电商的补贴价格制定、用户响应量和各自需求响应收益的影响以及不同类型的用户加入需求响应项目时对售电商需求响应收益的影响。     

不完全信息下基于多代理深度确定策略梯度算法的发电商竞价策略EI北大核心CSCD

在电力现货市场中,发电商竞价行为受多种因素综合影响,且由于信息受限无法做出最优决策,难以实现自身收益最大化。将发电商竞价决策行为建模为马尔科夫博弈过程,提出了基于多代理模型的发电商日前市场竞价模型,应用多代理深度确定性策略梯度(multi-agent deep deterministic policy gradient, MADDPG)算法,分别在IEEE-3节点算例和IEEE-30节点算例模拟发电侧竞价行为。算例分析表明,所提模型通信开销低、训练结果良好,可以在不完全信息条件下提高发电商收益,并实现发电侧报价的激励相容。     

基于深度强化学习的激励型需求响应决策优化模型

随着中国电力市场化改革的推进,售电侧市场逐步开放,售电商可以聚合大量的分散负荷参与电力市场环境下的需求响应.文中提出以售电商和用户综合收益最大化为目标的基于深度强化学习的激励型需求响应建模和求解方法.首先,建立售电商和用户的需求响应模型,通过引入时间-价格弹性,改进现有的用户响应模型,考虑用户对相邻时段补贴价格差的反应.然后,基于马尔可夫决策过程框架构建补贴价格决策优化模型,并设计基于深度Q学习网络的求解算法.最后,以1个售电商和3个不同类型的用户为例进行仿真计算,通过分析算法收敛性和对比不同模型及参数下的优化结果,验证了改进模型的合理性和生成策略的有效性,并分析了激励型需求响应对售电商以及用户的影响.     

电力现货市场环境下的可调节负荷机制研究

电力现货市场在我国正处于大规模试点建设推进期,为建立适应电力现货市场规则的需求侧响应市场,基于竞价拍卖原理,设计一套与电力现货市场运营规则相匹配的需求侧可调节负荷机制,机制包含容量市场、电量市场,可实现与现货市场的有效衔接。该机制可在满足高报价用户用电需求的同时,对低报价未用电用户进行合理补贴,实现了效率与公平的统一。实际算例仿真验证了所提机制的可行性和科学性。     

售电侧放开环境下含需求响应虚拟电厂的电力市场竞价策略

售电侧市场放开是我国新一轮电力体制改革的重点任务之一。文章考虑售电侧放开对需求侧资源参与电力市场的影响,提出了售电侧放开环境下计及需求响应的虚拟电厂（virtual power plant, VPP）竞价策略,建立了含虚拟电厂的电力市场竞价模型,在对虚拟电厂内部进行优化调度的基础上采用自适应学习方法对竞价模型进行求解,并以社会效益最大化为目标进行市场出清,最后选取算例对竞价策略的有效性进行验证。结论表明,售电侧放开环境下发电商与售电商的经济性有所提高且市场整体的用电需求得到调整,同时售电侧放开有利于需求侧资源参与市场竞争。     

考虑用户行为不确定性的阶梯式需求响应激励机制

针对电力需求响应试点初期存在响应规模偏小、用户响应意愿较低且具有多重不确定性等问题,电网公司通过设计合理的需求侧互动机制引导用户积极、高效参与需求响应具有重要意义。为此,提出了考虑用户响应行为强不确定性的阶梯式需求响应激励机制随机优化模型。首先,构建参与需求响应的日前竞价市场用户切负荷行为和负荷波动的多重不确定性模型,以获得不同需求响应阶梯激励系数和调用场景下的期望响应量;然后,以电网公司为主体构建基于双层随机规划的阶梯式需求响应激励机制优化模型,上层构建在长时间尺度下的阶梯式需求响应激励机制阶梯区间和激励系数优化模型,并基于Pareto最优实现用户响应积极性最高、单位容量负荷激励成本最低的多目标优化;下层在给定的激励系数下,构建多负荷缺额场景下计及达标机会约束的需求响应调用裕度优化模型。最后,采用中国浙江省需求响应试点的实际数据进行仿真验证,结果表明阶梯式需求响应激励机制能够引导用户积极响应,并提高电网公司调用需求侧资源的经济效益。     

考虑需求侧竞价情况下的竞价上网策略研究

运用微观经济学理论研究了单边开放的电力市场中考虑需求侧竞价的竞价上网策略问题.基于供给函数均衡模型建立了考虑需求侧竞价的发电商竞价策略模型,证明发电商的优化竞价策略是报价高于边际成本;需求侧竞价的存在可有效地降低发电商的报价.论证了需求侧竞价情况下市场均衡解存在且唯一,并探讨了均衡解和市场力之间的关系,证明差价合约对均衡解和发电商市场力的影响.     

基于斯塔伯格博弈的多利益主体需求响应策略

随着泛在电力物联网加速建设,聚合用户侧可控负荷提高电网的可调控容量,提高电网的可靠性与经济性变得越来越重要.文中挖掘用户侧可控负荷类型,聚焦需求侧响应策略,从系统运营者角度构建了实时平衡市场中大工业用户、负荷集中商、终端用户参与需求响应以及发电商上调出力的数学模型,建立系统运营者的最小调整成本目标函数.在此基础上,提出需求响应的斯塔伯格博弈数学模型,模型中系统运营者作为领导者,需求响应市场主体作为追随者,系统运营者对各追随者提供激励,各市场主体根据激励相容原则进行决策,决策出最佳需求响应电量,此时为系统最小调节成本.基于某地区多类负荷参与需求响应的算例,运用粒子群分散式决策算法,考虑需求响应的电量边界约束,设定负荷优先级,求解需求响应策略.算例仿真结果验证了所建模型与方法的可行性与有效性.     

考虑可中断负荷和需求侧竞价的供电电价模型研究

需求响应(DR)是需求侧管理在竞争性电力市场中的发展,已引起电力部门和用户的广泛关注。以需求侧开放的电力市场为背景,在基于原-对偶内点法最优潮流的实时电价算法基础上,考虑用户参与可中断负荷和需求侧竞价项目对系统负荷的影响,建立了计及需求响应的供电电价模型。IEEE14节点算例表明了该模型的有效性,计算结果分析也验证了需求响应可平缓供电电价。     

考虑碳交易的发电商和电力用户竞价博弈

在电力市场中,策略竞价对于发电商和电力用户来说是一项重要的决策行为,对市场参与者策略竞价行为的研究能给市场参与者提供决策参考。基于策略竞价的市场均衡点的特征分析对于市场机制的探究与设计也具有重要意义。在新一轮电力改革和低碳电力的大背景下,本文基于电力市场双边竞价模式,引入碳交易机制,对考虑碳交易的发电商和电力用户的策略竞争价博弈进行了研究。建立了发电商和电力用户的策略竞价双层优化模型,采用对角化迭代算法对博弈均衡点进行求解。最后,基于5节点算例仿真系统,对发电商和电力用户的策略行为以及博弈均衡点的市场特征进行深入分析。     

引入需求响应的电力市场运行研究及对我国电力市场改革的思考

需求响应广义地指在电力市场中的售电环节引入竞争.介绍了各国电力市场中正在运行的需求响应实践.并从参与主能量市场竞争和参与辅助服务市场竞争的需求响应研究2个方面归纳和总结了国内外学者的相关研究成果,其中参与主能量市场竞争的需求响应研究热点在于引入需求响应对主能量交易市场竞争的影响和主能量市场中需求竞价及需求侧竞价策略的研究2个方面;参与辅助服务市场竞争的需求响应主要有3种,即可中断负荷参与备用服务提供,用户提出不同的可靠性需求并为此支付不同的可靠性费用,以及用户也可以和备用容量供应商就备用容量进行双边交易.此外,针对我国电力市场发展的现状,研究需求侧管理和需求响应在我国电力市场运行中的结合点即完善需求侧管理的市场化运作机制,改变目前需求侧管理主要由政府推动的现状,引入市场竞争机制建立以政府推动加市场主导的市场化运作机制,并据此提出了相关政策建议.     

基于负荷聚合商的需求侧响应优化模型研究

在电力市场中,由于用户参与市场的形式存在差异,需求侧的响应能力会影响电力供需场景下的价格波动。为了提升电力市场的稳定性和可靠性,考虑用户负荷调整能力,设计了需求侧资源聚合响应优化模型。首先,建立涵盖多种用户参与形式的需求侧响应架构,分析该架构下不同形式参与的用户需求响应机理,构建考虑间接参与用户主动响应的市场出清模型,并提出了相应的结算方法,保证该架构中需求响应机制的可持续性;然后,将电力市场中需求侧资源聚合商的收益映射至投标决策,提出需求响应在负荷削减与负荷转移2种合同模式下的投标优化模型;最后,通过算例对模型进行验证。计算结果表明,按照该投标策略,需求响应在选定的指标衡量下,改善了配电网可靠性及用户效益,验证了所提方法的合理性及有效性。     

售电商参与现货市场下的售电套餐优化设计

随着中国电力现货市场的快速发展,售电商可以通过设计售电套餐来引导电力用户参与电力需求响应,以此提高双方利益。文中引入避峰响应系数,在分时电价的基础上制定售电套餐激励以吸引电力用户积极转移用电负荷。首先,根据设计的售电套餐计算出电力用户选择售电套餐后的负荷转移情况;其次,考虑电费支出的变化与用电方式的变化对电力用户效用产生的影响,基于效用函数构建售电套餐决策模型来计算出电力用户对售电套餐的选择情况;然后,文中基于售电商参与现货市场交易转移负荷,以售电商利益驱动量最大化为目标优化设计出4种售电套餐;最后,通过算例分析,验证了优化后的售电套餐符合双方的利益要求。     

实时电价下用户侧电力需求响应模型优化策略及数字仿真

为解决智能电网发展中用户参与电力市场运营的响应积极性以及用户收益最大化问题,本文在经济学原理基础上,引用需求价格弹性系数表征用户的用电量随电价的变化情况,建立实时电价下的用户负荷调节能力模型,根据该模型,进一步研究了基于实时电价的用户侧电力需求响应模型优化策略,考虑用户在不同响应场景和不同负荷调节潜力下的需求响应。解决供电与用电间的电力供需不平衡问题,实现用户积极响应及其利益最大化,并提高系统稳定性与安全性。以某地需求响应系统为例,对进入现货市场交易的用户进行数字仿真,通过算例分析表明该模型能有效改善用电负荷曲线,减小用户购电成本,验证了基于实时电价下的电力需求响应优化策略的优化效果。     

考虑源荷储协同优化的增量配售电公司决策模型

增量配售电公司(IDR)具有灵活性资源多元化、经营方式复杂化的特点.合理制定购售电策略、充分利用灵活性资源是IDR提升市场竞争力的关键.为此,考虑源荷储规划和运行的特点,提出了IDR多时间尺度源荷储协同优化综合决策模型.首先,从当前中国电力中长期交易向现货市场过渡的实际需求出发,构建了基于电量合约分解曲线的IDR购电模型.其次,采用用户价格弹性和消费者心理学理论模拟了零售环节中用户的合同类型选择与可中断负荷响应行为.然后,以最大化经营利润为目标,构建了面向IDR合同购电组合、售电定价、用户侧可中断负荷采购与调用、储能配置与运行等决策的综合优化模型.最后,以某区域IDR为例进行仿真分析,结果表明通过综合优化源荷储决策,IDR可以灵活应对合约价格和代理用户结构的变化,最大化自身利润.     

计及需求侧参与的日前市场出清机制设计

随着我国电力现货市场的稳步推进以及电力零售商的出现,传统电网交易模式将产生极大变革.电力市场中需求侧响应资源可以有效抑制市场电价的波动,减少电力现货零售商购电费用,为此,设计计及需求侧参与的日前市场出清机制,通过考虑需求侧响应对节点电价的反馈作用,揭示日前市场中零售商需求侧响应的博弈机理,建立零售商间的博弈模型.采用逐...     

电力体制改革背景下的需求响应积分方案探索

我国电力负荷峰谷差逐年增加,需求侧资源可以通过参与需求响应实现削峰填谷的目的。美国和欧洲的需求响应实践市场化明显,我国部分省份也开展过需求响应实践。以积分制为核心的需求响应方案无需用户直接参与市场,它包括价格型和激励型积分方案2类。价格型积分方案在负荷高峰时段给予响应用户正积分,负荷低谷时段给予负积分;激励型积分方案在直接控制用户设备时根据成功响应与否给予正积分或者负积分。该积分方案在电力体制改革初级阶段,有利于形成电网与用户良好互动的局面和泛在电力物联网的建设。     

基于博弈论的电力市场竞价策略研究

电力市场中,发电商的收益很大程度上取决于其采用的竞价策略,发电商在竞价时间内可多次调整自己的竞价策略以获取更大利润.从发电商角度出发,考虑了多个竞争对手,以保证生产成本回收为前提.基于黑龙江省电力市场以及东北区域电力市场,运用博弈论原理分析了供大于求的发电侧电力市场参与者之间的竞争心理,并制定了不同条件下的竞价策略,通过竞价实践,证明了该方法的实用性.