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【中国电力 • 精彩纷呈】分布式能源系统与综合需求响应互动机制关键技术专栏

随着多能耦合的加强和能源改革的推进,综合能源市场逐步建立,其中综合能源现货市场的剧烈价格波动给综合能源服务商带来了较大的风险。针对该问题提出了一种基于合作博弈的综合能源服务商现货市场风险规避策略,首先建立了基于风险价值理论的现货市场交易风险评估模型,其次通过建立综合能源服务商间的合作联盟,降低整体联盟的现货市场交易风险...

2020.12.02

随着多能耦合的加强和能源改革的推进,综合能源市场逐步建立,其中综合能源现货市场的剧烈价格波动给综合能源服务商带来了较大的风险。针对该问题提出了一种基于合作博弈的综合能源服务商现货市场风险规避策略,首先建立了基于风险价值理论的现货市场交易风险评估模型,其次通过建立综合能源服务商间的合作联盟,降低整体联盟的现货市场交易风险,最后采用Shapley值法对联盟中的成员进行风险分摊,并提出一个该风险分摊结果的交易规则。算例结果表明,综合能源服务商通过结成联盟,可以有效降低其参与现货市场的风险,基于Shapley值的风险分摊方法保证了分配的公平和联盟的稳定,验证了该模型的有效性和可行性。

(1)综合能源服务商之间进行合作可以有效降低在现货市场交易中面临的风险。参数法与Monte Carlo法的计算结果较为相近,说明本文对风险降低原理推导的合理性。

(2)基于Shapley值法可以实现不同综合能源服务商之间风险的合理分摊,从而保证联盟的稳定性。
(3)对联盟整体功率不平衡量的比例分配可以很好地实现不同综合能源服务商之间的风险分摊。

随着西北新能源并网容量的快速增长,新能源消纳需求与反调峰特性的矛盾成为电网运行面临的严峻挑战,但电力运行的逐步市场化也为新能源消纳提供了新途径。基于此提出新能源高渗电网中虚拟储能、深度调峰共同参与备用的市场决策模型。首先,考虑新能源的波动性,构建引入不确定度的新能源备用模型;针对用户侧资源的价格敏感性,构建基于“虚拟储能”的“充放电”能力的备用模型;其次,基于火电机组深度调峰技术确定不同调峰深度的补偿机制,构建火电深度调峰参与备用的模型;最后,以新能源消纳为核心,系统调峰备用成本最小为目标,构建虚拟储能、火电深度调峰共同参与的备用决策模型。算例结果验证了所提决策模型对保证系统调峰备用容量的有效性。


结  论

 本文针对新能源高渗透并网的消纳需求和现有系统的运行特点,提出一种含虚拟储能与火电深度调峰共同参与的新能源高渗透电网调峰备用模型。首先考虑需求响应与虚拟储能参与调峰补偿,充分调动用户侧资源促进新能源消纳;其次深挖火电机组调峰能力,利用经济性手段提高常规能源调峰积极性,为新能源争取更大消纳空间提供参考;最后综合考虑新能源消纳需求及系统备用成本的经济性构建调峰备用的决策模型。
算例分析表明,高峰时刻新能源参加调峰备用,能有效促进新能源出力预测偏差量的消纳;低谷时刻,备用成本与新能源消纳需求的矛盾突出,本文所提调峰决策模型充分挖掘电网现有调节手段,在促进新能源消纳的同时提高电网运行的经济性。但本文针对火电机组的深度调峰补偿机制忽略火电机组间的个体差异,以调峰深度为基础的补偿机制,大容量差机组间的调峰激励性差异较大,因此,后续研究中将进一步考虑调峰深度与机组容量的深度调峰补偿机制。

随着新电改环境下售电侧放开,越来越多的产消者资源愿意参与到电力市场中以减少自身的用电开支,如何在P2P(peer-to-peer)交易模式下制定产消者购售电模型成为一个亟待解决的问题。首先,以含光伏(photovoltaic, PV),微型燃气轮机和固定负荷资源组成的多个产消者集群为研究对象,建立了产消者资源约束模型。其次,采用拉格朗日对偶分解原理和次梯度法以产消者运行成本最小为目标制定了基于P2P市场交易模式的产消者购售电计划。在保证用户的信息安全的同时实现了产消者之间的P2P电能共享。最后通过算例验证了所提策略的合理性和有效性。



(1)提出P2P模式下的电能交易模型及交易方法。使得传统的售电与买电角色割裂的问题得到解决,每个时刻每个产消者可以同时购电和售电无疑增加了市场的灵活性和经济性。是产消者参与电力市场的重要参照模式。
(2)提出的交易方法使得产消者的信息能够点对点的进行交流互通。避免了产消者信息泄露保护了其隐私安全。
(3)提出的方法区别于传统的从电网购电的方案,增加了用户的经济效益。
(4)在求解过程中,有效使用拉格朗日分解原理和次梯度法,有效解决P2P模式下的议价问题,并且使得产消者可以对优化问题独立求解,简化计算且避免了“维数灾”的问题。
本文仅考虑分析了电负荷,但是产消者所具有的分布式资源种类丰富,可以进一步考虑多能P2P交易模型的建立。



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