计及碳交易与条件风险值的虚拟电厂竞价策略

为探索虚拟电厂(VPP)兼顾经济性与低碳性的竞价策略,从VPP作为价格制定者的角度提出一种计及碳交易与风险的VPP参与电能量市场和备用市场的主从博弈竞价模型。以含风电、光伏的VPP为研究对象,首先,采用基准线法为VPP无偿分配碳排放配额,建立了VPP的碳交易模型;之后建立了基于主从博弈理论的双层竞价模型,上层领导者为参与碳、电、备用市场的VPP运营商,下层跟随者为电力市场运营商;同时,运用条件风险值（CVaR）将上层问题转化为计及风险的多目标优化问题;最后采用遗传算法和求解器联合求解。算例表明该模型可以在多市场的环境下提供经济、低碳的竞价策略及不同市场的出力计划,并分析了不同市场类型、碳交易的加入、不同风险厌恶系数对VPP竞价结果的影响,为提高VPP运营商收益提供了新思路。     

多虚拟电厂参与日前电力市场的鲁棒竞标博弈方法EI北大核心CSCD

针对风电出力的不确定性和多元决策主体间的复杂博弈关系对虚拟电厂(VPP)参与日前电力市场的竞标方案的影响,提出了一种基于非合作博弈理论和鲁棒优化思想的多VPP参与日前市场的竞标博弈方法。设计了多VPP同时参与能量市场和调峰市场的非合作博弈框架和相应的交易流程。建立了各VPP在其余竞标主体报价方案的基础上,聚合多种分布式能源参与市场交易的非合作博弈竞标模型。计及风电出力不确定性对VPP运营的影响,通过强对偶理论和鲁棒优化方法将确定性竞标模型扩展为鲁棒优化模型,并在模型中引入了鲁棒调节系数来灵活调整VPP竞标方案的保守性。通过重复执行多轮竞标博弈的求解策略,直至各市场主体均不能从单方面改变投标方案中获利后,确定各VPP在日前市场中的综合出清方案。算例分析表明,所提方法给出了VPP在能量市场和调峰市场的投标优化方案,可为VPP最优参与电力市场多类型交易产品提供参考。     

南方（以广东起步）电力备用市场设计

现阶段南方区域仍按“两个细则”管理电力备用,其备用品种、价格机制、结算机制及备用资源的分配方式均有不尽合理之处,亟须建设南方（以广东起步）电力备用市场,完善南方区域电力市场体系。通过对国外电力备用市场机制和南方区域备用管理现状问题的分析,提出了适应南方区域电力市场发展现状的电力备用市场机制,对备用市场出清模型进行了探究,并通过算例对不同模式下的备用市场建模和出清结果进行了分析,结果表明,在报量报价和报量不报价的备用市场模式下,备用出清价格都已包含机会成本,可实现备用中标容量的机会成本补偿,备用与电能量市场联合优化机制可确保参与备用市场的机组收益不低于只参与电能量的情形,对机组积极参与备用市场起到了正向激励作用。     

南方（以广东起步）电力备用市场设计

现阶段南方区域仍按“两个细则”管理电力备用,其备用品种、价格机制、结算机制及备用资源的分配方式均有不尽合理之处,亟须建设南方（以广东起步）电力备用市场,完善南方区域电力市场体系。通过对国外电力备用市场机制和南方区域备用管理现状问题的分析,提出了适应南方区域电力市场发展现状的电力备用市场机制,对备用市场出清模型进行了探究,并通过算例对不同模式下的备用市场建模和出清结果进行了分析,结果表明,在报量报价和报量不报价的备用市场模式下,备用出清价格都已包含机会成本,可实现备用中标容量的机会成本补偿,备用与电能量市场联合优化机制可确保参与备用市场的机组收益不低于只参与电能量的情形,对机组积极参与备用市场起到了正向激励作用。     

多区域虚拟电厂综合能源协调调度优化模型

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)模式能实现不同区域分布式冷热电联供(combined cooling,heating and power,CCHP)型综合能源系统的协调优化控制,通过VPP实现多区域CCHP,并参与能量市场(energy market,EM)和旋转备用市场(spinning reserve market,SRM)可获得更好的经济效益。建立EM和SRM下聚合燃气轮机、锅炉、风机、光伏、电储能、热储能、电负荷、热负荷、冷负荷等的多区域VPP综合能源协调调度优化模型,该模型考虑VPP内不同区域间的冷热电交互,以及区域内的电、热、冷互补问题。以长沙某一多区域CCHP型综合能源系统为例,通过对夏季和冬季典型日VPP调度优化情况的分析,验证了所构模型的有效性。结果表明:本模型能实现VPP内不同区域和不同类型聚合单元的冷热电协调优化调度,有效降低VPP成本。     

含源-荷-储的虚拟电厂经济性优化运行研究

虚拟电厂(VPP)作为一种新兴的能源聚合形式,可以降低风电、光伏等新能源入网时输出功率不确定性对电网安全的影响,提高供电可靠性,是未来新能源并网发展的方向。为提高VPP的调度灵活性,降低发电成本,使VPP获得更好的效益,在以往研究的基础上考虑负荷对VPP的影响,构建了考虑源-荷-储联合运行的VPP经济性优化调度模型,为减小预测误差并提高VPP收益,调度模型采用了多时段尺度优化和多市场盈利模式,最后采用粒子群算法对模型进行求解,优化VPP内各能源的出力。仿真算例分析了VPP内部各电源及VPP的出力优化情况,对比分析了可中断负荷参与VPP调度及其占比变化对VPP收益的影响以及4种不同运营模式下VPP的经济性差异。仿真结果表明,通过聚合适当比例的可中断负荷并采用合理的运营模式可以提高VPP的灵活性和经济性,算例验证了源-荷-储联合运行的VPP经济性优化调度模型的合理性。     

计及惩罚机制的多类电力市场下虚拟电厂优化调度

针对虚拟电厂(virtual power plant,VPP)为分布式电源相整合参与电力市场提供了可能,但可再生能源出力的随机性会影响系统安全运行,建立了相应的惩罚机制.基于该惩罚机制,VPP同时参与多类电力市场,兼顾了VPP经济性和安全性,制定了相应的调度策略.以VPP的收益最大为目标,建立了计及惩罚机制的VPP参与多类电力市场的模型.算例验证了所建模型的合理性,结果表明所提的调度策略可增大VPP的收益,提高系统安全性.     

能量-备用多品种电力交易下空调负荷聚合商竞价策略

双侧电力市场的开放为公共楼宇暖通空调负荷作为需求侧资源参与电力市场提供了新的机遇。为了挖掘用电高峰时段空调负荷的调控潜力,根据暖通空调的运行原理,基于能量守恒定律、热力学原理、质量守恒原理等,建立了公共楼宇暖通空调的物理模型,提出了暖通空调的柔性控制策略。考虑空调用户在负荷聚合商的统一协调下参与能量和备用市场,构建了能量-备用多品种电力交易下负荷聚合商的双层竞价模型,其中上层为负荷聚合商竞价模型,下层为电力市场出清模型,并基于KKT条件及对偶理论将双层优化问题转化为带平衡约束的单层优化模型,实现模型的高效求解。算例分析结果验证了所提竞价模型的有效性。     

计及能量-备用联合市场交易的含储能主动配电网运营策略

随着增量配电网运营权的全面放开以及电力市场化改革对储能的政策支持,深挖储能运行潜能,探讨其助力配电系统运营商协同参与电能量市场和备用市场的兼容性和运行模式,提升分布式储能利用率和配电网运行经济性是当前亟须解决的重要问题。针对分布式储能存储容量限制以及在主动配电网中的运行环境,分别建立备用可用性和可达性约束,提出了一种计及储能参与能量-备用联合市场交易的主动配电网运营策略。首先,阐述了以配电系统运营商为主体的总体运营模式。然后,对储能系统备用能力进行建模,量化储能容量限制下的备用连续调用能力以及潮流约束下能够送至根节点的备用容量。最后,考虑储能参与电能量市场以及备用辅助服务市场的能力,建立市场环境下主动配电网双层优化调度模型,以提升配电系统运营商的运营经济性及储能的利用率。仿真结果证明了所提策略的有效性。     

虚拟电厂聚合电动汽车参与碳市场的优化调度策略

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)作为电网分布式能源管理的重要解决方案,参与碳交易能够充分发挥其环境效益并提升VPP整体收益。结合电动汽车参与核证减排市场的需求,文中提出VPP聚合电动汽车参与碳市场的协调调度优化策略。首先,设计VPP代理电动汽车参与核证减排市场的方案和流程,并通过收取服务费的方式提升VPP收益;然后,分析VPP不同聚合资源的碳排放特性,并采用场景生成法评估新能源出力的波动性;最后,以VPP收益最大为目标,设计VPP参与碳市场的优化模型,同时电动汽车作为可控负荷和储能装置,进一步增加了VPP运行稳定性。算例分析表明,通过VPP对包括电动汽车在内的多类资源进行聚合并参与碳市场交易,不仅可以激励VPP减少传统火电机组的发电量,降低VPP运行时产生的碳排放,还可以利用电动汽车提升VPP运行稳定性,增加VPP收益及社会效益。     

区域电力市场中的分区备用模型

分区备用可以保证区域电力市场安全经济运行。将区域电价有关概念推广到区域备用市场;建立两层模型,该模型考虑了地区间联络线传输容量约束、各地区最小备用容量需求和总备用需求等约束;模型的求解不仅可以得到区域备用价格,而且可得到故障情况下合理的调度方案;提出了基于调度方案形成各地区对备用的利用系数,基于利用系数对备用费用进行分摊的方法,为备用费用分摊这个难点问题提供了新的思路。通过算例验证了模型的有效性和可行性。     

采用网络流理论的分区备用模型

采用网络流理论来研究分区备用问题，这是由于网络流理论可以方便地处理分区间的联络线容量约束，而用网络流优化得到的备用方案可以借助新型FACTS技术来实现。从节点和弧两个方面讨论了购买、传输和辅助部分中参数取值等问题，提出将电力系统网络图转换为网络流图的方法，并指出分区备用问题最终可以转换为最小费用流问题。进一步建立基于网络流理论的分区备用数学模型，提出初步的综合策略，并采用实用的最小费用流算法进行求解。最后通过算例验证了模型的有效性和可行性。     

备用市场机制研究与实践综述

随着电力系统中风电、光伏发电等可再生能源的比例不断增加,用以保证电力系统安全可靠运行的备用服务在技术上与经济性上的重要性不断凸显。特别地,备用市场与电能量市场耦合密切,关于备用市场的研究无论是对于我国现行电力现货市场的建设还是未来辅助服务市场体系的完善都具有重要意义。文章调研了国际上实际运行区域电力市场对备用的分类,从电能量与备用的优化协调机制、备用需求确定方法、备用可调用性与备用分区问题等角度对当前主要的研究成果进行了综述,总结了当前研究的未尽之处,同时对未来的研究方向进行了展望,为我国备用市场的建设提供了建议。     

基于备用责任的双边交易式备用市场的设计

介绍了备用市场的两种形式，比较了电力联营式和双边交易式备用市场的特点和优缺点。以有利于我国电力系统由计划运行向市场化运营平稳过渡为原则，提出了基于备用责任的双边交易式备用市场的设计方案。设计了备用责任分摊以及备用调用的原则和方法。     

市场环境下的备用调度问题研究

市场化导致了传统电力系统垂直管理体制的变化 ,备用容量大小的确定及其调度方法也将随之发生改变。介绍了市场环境下备用容量分类及其大小的确定方式 ,并对单独运行的辅助服务市场及电量、备用联合调度市场进行了较为详尽的阐述。在对现有备用政策进行分析的基础上 ,提出了市场环境下备用调度的可能改进方向     

主电力市场和旋转备用市场联合竞价策略

针对目前发电侧电力市场环境下发电商间日益激烈的竞争,介绍了一种发电商根据竞争对手竞价历史数据优化主电力市场和旋转备用市场联合竞价策略的方法。该方法首先对竞争对手的历史数据进行分析并确定其概率密度分布,然后用蒙特卡洛对竞争对手竞价策略进行抽样,最后对各抽样结果采用退火遗传算法优化竞价策略,优化结果的期望即可作为发电商的竞价策略。文中给出由六个发电商组成的市场模拟算例,计算结果表明该方法是可行的。     

电力市场下水电厂竞价综述

针对水电机组的特点,对联营市场模式下的水电机组竞价策略和水电市场势力进行了总结和评述。在过渡时期,水电机组继承垂直一体化管理模式,配合火电运行报价,不能突出水电的效益。采用完全竞争方式则需要建立现货交易市场下的水库优化运行模型,但改进后的模型可以考虑传输网络约束、机组组合以及系统中的不确定因素。为了协调利益关系,对同属一个业主的梯级电厂,可以聚合为一个报价单元,而建立水批发市场共同调节不同业主的收入分配。对市场势力的研究发现,水电厂可以通过研究不同时段间的需求弹性差来行使市场势力,在需求的低弹性阶段不发电而在高弹性时发足够的电。纵观国内外由市场实现水电资源优化配置的研究,今后还需要在水电的市场地位、区域水电厂的竞争模式、综合利用、梯级水电竞价、弃水电量、电价预测以及电力市场环境下的流域梯级开发调度模型和算法上进行更加广泛的研究。     

备用和电能量灵活联合调度及定价新方法

对电力市场条件下目前实时交易的备用需求、调度和定价进行简述。提出考虑发电机组约束的一种用于事故备用的电能量和备用灵活联合调度和定价新方法，此方法的最大优点在于它考虑了发电机的最大和最小发电容量以及与备用直接关联的爬坡率和可调旋转备用需求，比排队法、顺序法更符合实际。数据仿真结果验证了所提方法的有效性。     

电力市场中的备用问题

备用是辅助服务的主要组成部分,关系到电力系统的安全运行和可靠性,是电力市场重要的特征之一。文中在总结该领域主要研究内容的基础上,讨论了备用的各种分类方法、备用在电力市场中分类的趋势以及备用与可靠性的关系,并进一步介绍了与备用密切相关的可靠性指标的计算方法;备用的成本效益分析,包括成本效益计算思路和相关参数的获取;备用市场的运营、市场力的评估等当前研究相对深入的问题,并对一种特殊备用——可中断负荷,从可中断的容量、价格、时机等方面进行了综述。最后,提出该领域中急需研究的问题。     

电力市场化过渡时期备用市场模式的探究

目前,我国电力市场化仍处于管制性市场向竞争性市场过渡的初始阶段,备用市场实施受到诸多限制,难以照搬国外模式。针对我国电力市场化过渡时期的备用市场模式进行研究,对应于过渡时期的2个阶段分别提出了2种备用市场模式:基于上网电价的电能与备用联合优化的市场模式(模式一)以及集中竞价市场上的电能与备用联合优化的市场模式(模式二)。指出模式一更适合于过渡时期早期(即现阶段),模式二更具市场化,适用于过渡时期后期。通过算例验证了所提2种备用市场模式的可行性和有效性。该研究可为我国电力市场化过渡时期的备用市场建设提供有益的参考。