电力市场下的虚拟电厂风险厌恶模型与利益分配方法

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)技术是解决可再生能源并网,帮助柔性负荷和电动汽车等需求侧资源参与电力市场交易的有效途径.文章分析了虚拟电厂中各成员特性和权责,拟定了虚拟电厂运营商对各成员基于价格弹性的调用合同,设计了包含主能量和辅助服务的日前-实时两阶段电力市场交易流程.基于条件风险价值(co...     

电力市场中发电厂的投标策略研究

研究了发电厂参加合同市场和不参加合同市场情形时的投标行为。针对参加合同市场 ,建立了相应的数学模型。研究结果表明 ,在一个成熟的市场环境下 ,合同电价应成为实时电价的期望值 ,在电力市场处于尚待完善的阶段中 ,考虑到收益最大和风险规避 ,采用带方差函数的收益最大函数。     

用博弈论分析电力市场中发电厂商的投标策略

考虑在PowerPool模式下,所有的发电厂商以利润最大化为目标,而电力联营中心则以整个系统的利益最大,即整个系统的发电总成本最小为目标。运用博弈论来分析和模拟发电侧电力市场中PowerPool模式下各个发电厂商的策略行为,根据博弈规则找出博弈的Nash均衡,得到各自的最优投标策略。文中以IEEE-30节点系统作为一个模拟的电力市场进行验证。     

基于深度强化学习的电力市场虚拟投标策略

针对电力现货市场中日前(day-ahead,DA)市场和实时(real-time,RT)市场的价格差异导致的市场运行风险大、效率低等问题,可采用虚拟投标(virtual bidding,VB)对未知分布的日前和实时价差进行套利,以促进二者的价格趋同。从时空维度搭建虚拟投标的市场架构,将虚拟投标划分为机组型和负荷型2种类别,以虚拟投标者累积收益最大化为目标,建立含预算约束的多区域多时段虚拟投标模型,该模型可表述为经典的0-1背包问题。同时,采用条件风险价值工具量化风险偏好、规避、中立3种类型的虚拟投标者所面临的风险,建立考虑风险度量的电力市场虚拟投标策略模型。针对这一问题的求解,构建深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)网络框架,通过设计合理的状态、动作空间及奖励函数,并利用深度Q网络与环境交互,获得信息反馈并优化神经网络参数,实现对最优投标策略的有效求解。利用美国PJM电力市场2018年6—12月数据计算虚拟投标者的累积收益和夏普比率,并与贪心算法、动态规划等方法进行对比,验证了该文模型和算法的有效性、优越性。     

基于虚拟同步发电机与电力弹簧的微电网电压控制

针对光伏、风电等可再生能源发电(renewable power generation,RPG)的间歇性和不稳定性引起的微电网电压偏移越限问题,提出一种虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)与电力弹簧(electric spring,ES)相结合的源荷互动调压方法。首先,利用VSG中的励磁控制器为微电网提供电压支撑,使得微电网电源侧电压偏移在允许范围内。其次,利用ES相位控制使得远离电源侧的负荷节点电压偏移不越限。最后,通过建立含VSG、可再生能源以及ES的微电网仿真模型进行仿真,仿真结果证明了VSG可以实现电源侧调压,ES可以实现负荷侧调压,二者形成源荷互动调压机制共同维持微电网电压稳定。     

现货市场中发电厂商的投标策略

探讨在电力市场统一出清价格机制条件下,发电商在现货市场中追求收益最大的报价策略。采用线性报价函数,给出发电商在负荷刚性和负荷弹性市场中的报价策略模型,结果表明最优报价策略是发电商本身成本和其他发电商报价及成本的函数。应用混合策略方法来描述其他发电商的报价行为,进而得出了混合策略下发电商的报价策略模型。最后用实例进行说明。     

一种具有PMU功能的电力监测仪的研制

虽然许多现代电力监测仪可以测量电压、电流、功率、电能、甚至电能质量,但目前这类仪表大多不能用于广域电力测量系统,因为在这类系统中通常需要单独的PMU进行同步相量测量。针对这种状况,本文提出了一种既可用于传统SCADA系统又可用于现代广域测量系统的具有PMU测量功能的新型电力检测仪。     

电力市场发电资产虚拟拆分的模式比较

发电资产虚拟拆分一般通过拍卖虚拟发电机组（Virtual Power Plant,VPP）来实现,按VPP机组的实际发电调度权来区分,发电资产虚拟拆分存在金融VPP和物理VPP两种模式。为了比较研究两种虚拟拆分模式对发电商市场力的影响,分别建立了考虑金融VPP和物理VPP的电力市场古诺竞争均衡模型,并采用非线性互补方法来求解。从理论上证明了在相同拆分数量的情况下,采用物理VPP模式的虚拟拆分比金融VPP模式更能降低市场价格。算例仿真进一步表明,当需求弹性越小时,物理VPP模式的虚拟拆分在降低市场价格方面优于金融VPP模式的效果更明显。这意味着对于需求弹性相对较低的电力市场,采用物理VPP模式的虚拟拆分更有利于缓解发电商市场力和提高社会福利。     

电力市场发电资产虚拟拆分的模式比较

发电资产虚拟拆分一般通过拍卖虚拟发电机组(Virtual Power Plant,VPP)来实现,按VPP机组的实际发电调度权来区分,发电资产虚拟拆分存在金融VPP和物理VPP两种模式.为了比较研究两种虚拟拆分模式对发电商市场力的影响,分别建立了考虑金融VPP和物理VPP的电力市场古诺竞争均衡模型,并采用非线性互补方法来求解.从理论上证明了在相同拆分数量的情况下,采用物理VPP模式的虚拟拆分比金融VPP模式更能降低市场价格.算例仿真进一步表明,当需求弹性越小时,物理VPP模式的虚拟拆分在降低市场价格方面优于金融VPP模式的效果更明显.这意味着对于需求弹性相对较低的电力市场,采用物理VPP模式的虚拟拆分更有利于缓解发电商市场力和提高社会福利.     

基于主从博弈的虚拟电厂参与多元竞争市场投标策略研究

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)可以聚合多元异构分布式能源(distributed energy resource,DER)灵活参与电力市场,但受市场多元主体投标行为不确定性的影响,VPP在日前电力市场面临着潜在的投标需求流标风险。为解决多元竞争电力市场中电价电量不确定性影响下VPP的优化申报问题,提出一种VPP灵活分段投标策略。首先,基于分布式能源运行特性构建了虚拟电厂聚合可调节能力评估方法,在考虑电力平衡需求的基础上,提出按可调节能力划分区间的VPP灵活分段投标策略。然后,构建了虚拟电厂参与日前电力现货市场投标的主从博弈模型,以实现VPP收益及社会效益的最大化。最后,采用强对偶理论和大M法将该均衡约束规划问题(equilibrium problems with equilibrium constraints,EPEC)转化为混合整数线性规划问题(mixed integer linear program,MILP)求解。算例结果表明,VPP采用灵活分段投标策略参与日前电力市场,可以充分利用其可调节能力,保障其投标需求有效中标,有效提升了VPP收益及社会效益。     

一级市场中电力产品的差别化及其带来的市场进入壁垒

电力市场的建立需要参与竞争的发电企业确立自己在市场中的位置，通过其行为的差别化显示与其它竞争者的优势。详细讨论了一级电力市场的差别化问题，并分析了由于这种差别化的存在而导致的潜在市场进入者横向和纵向的进入壁垒。结果表明，这种进入壁垒的存在是发电企业欲进入新市场或保持原有市场份额所应着重关注的问题。     

MPLS-VPN在电力调度数据网中的应用

从MPLS VPN技术原理入手,结合正在建设的云南电力调度数据网,根据实际情况,研究和分析了MPLS VPN技术在云南电力调度数据网中的应用.     

电力调度数据网MPLSVPN跨域互联技术

结合与MPLS VPN跨域互联技术原理,对VRF-to-VRF、MP-EBGP、Multihop-EBGP三种MPLS VPN跨域互联技术方案进行了研究和讨论,并给出实际应用建议。     

基于纳什均衡理论的电力市场动态投标分析

为准确模拟电力市场参与者的动态决策过程,基于供给函数和纳什(Nash)均衡理论,考虑输电网固有的特性,提出计及输电网约束的电力市场动态供应函数模型。新模型由一差分动态系统和由非线性互补函数转换的半光滑方程系统构成,参与者策略报价的决策变量考虑为供应函数的线性和二次项系数。基于此两参数投标模型,以3个节点组成的电力市场为例,分析在不同市场参数和不同输电网运行状态(阻塞和不阻塞)下,市场的Nash均衡状况和均衡点的局部稳定性;通过数值仿真探讨不同市场参数对市场的动态行为及局部稳定性的影响;并与古诺(Cournot)模型进行仿真比较,仿真结果显示了供应函数模型更符合电力市场的运营情况。     

虚拟电厂参与日前电力市场的内外协调竞标策略

多主体虚拟电厂在参与电能量市场与调峰市场时,虚拟电厂运营商与外部市场、内部资源具有双侧互动特点,运营商的竞标决策需要考虑与外部市场和内部成员的协调配合问题。提出了一种虚拟电厂运营商对外参与电能量市场和调峰市场、对内与各成员协作配合的内外协调竞标策略。运营商对内部成员进行协调管理,对储能进行运行补偿,对风光进行全额消纳,通过主从博弈进行运营商与可控分布式电源、柔性负荷的价–量动态博弈。建立运营商与内部成员的多主体双层竞标模型,并采用粒子群算法和内点法联合求解。最后通过算例分析证明了所提策略的合理性与有效性。     

含风电机组与电转气设备的虚拟电厂竞价策略

随着电转气(power-to-gas,P2G)技术的不断发展和商业化应用,风电机组(wind power generation unit,WPGU)与电转气设备的协同运行逐步受到关注。电转气设备的运行方式比较灵活,可有效平衡风电出力波动,二者可协同形成虚拟电厂(virtual power plant,VPP)参与电力市场运营。在此背景下,研究了含风电机组与电转气设备的虚拟电厂竞价策略。首先构建了含风电机组与电转气设备的虚拟电厂参与电力市场运营的模型架构。之后,以最大化总体收益为目标,构建了虚拟电厂在日前电力市场的竞价策略模型,并确定虚拟电厂自调度运行策略。然后,考虑到风电出力预测误差的不确定性,发展了基于信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)的鲁棒竞价策略和机会竞价策略,以反映虚拟电厂不同的风险偏好水平。接着,采用成熟的商用求解器AMPL/IPOPT求解所构造的非线性优化模型,确定针对预期成本的鲁棒和机会竞价策略。最后,以北欧电力市场的实际数据为例说明所构建的优化模型和采用的求解方法的基本特征。     

基于交互算法的多代理虚拟电厂调度优化及风险分析

包含大规模随机机组的虚拟电厂(VPP)在运行过程中,会由于随机机组出力不确定性产生系统运行风险及收益损失风险。针对该问题,文中基于多代理系统(MAS)的分层控制特点,构建了整合条件风险价值(CVaR)的两阶段双层分解(BLDP)模型。选取多目标规划(MOP)模型与文中构建的BLDP模型进行对比,以验证BLDP模型的有效性。结果显示,BLDP模型求解条件下,各VPP既参与电力市场交易又进行相互交易时系统的出力更稳定,具有更高的系统收益,且受风险水平变化的影响也更小。在不同的交易机制下,BLDP模型的求解结果较MOP模型具有更高的系统收益率。当各VPP独立参与电力市场而不进行相互交易时,BLDP模型的求解结果较MOP模型高103%;当VPP同时参与相互交易及电力市场交易时,BLDP模型的求解结果较MOP模型高147%。模拟结果验证了文中构建的BLDP模型在不同风险条件下的可靠性。     

风电和电动汽车组成虚拟电厂参与电力市场的博弈模型

风电与电动汽车(EV)等储能装置联合运行,有助于缓解风电不确定性对电网带来的影响。为了研究风电商与EV聚合商以合作模式组成虚拟电厂(VPP)参与电力市场投标竞争对市场均衡结果的影响,基于寡头竞争的博弈均衡理论,分别建立风电商和EV聚合商以VPP合作模式参与投标竞争,以及以非合作模式独立参与投标竞争的电力市场多时段随机博弈均衡模型,采用场景生成与削减技术计入风速不确定性,并引入投标偏差惩罚机制。根据合作博弈理论,采用Shapley值法对VPP合作收益在风电商和EV聚合商之间进行分配。最后,算例分析验证了模型的合理性和有效性,并表明风电商和EV聚合商以VPP合作模式参与投标竞争时,能有效减少投标偏差,并能增加风电商和EV聚合商各自的利润,因而风电商和EV聚合商具有自愿组成VPP参与电力市场竞争的动机。     

基于不同分布假设条件的自回归条件异方差族模型在评估日前电力市场风险价值中的应用比较

Taking PJM day-ahead electricity market for example, a comparative research on evaluation of value at risk (VaR) of market by autoregressive conditional heteroskedasticity (ARCH) family model based on distributional assumption conditions is performed. Firstly, by use the analysis of ARCH family model the conditional variance series from marginal price return series is obtained; then by using computing formula of VaR, the VaR series under different distributional conditions is obtained; finally, the risk evaluation results under different distributional conditions are compared. Analysis results show that it is better to build VaR models based on different distributional assumption conditions at different times in a day.     

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。