电力市场中激励性可中断负荷合同的建模与实施研究

考虑到供电公司的风险偏好,作者应用机制设计理论建立了一种用户类型离散的可中断负荷合同模型.分析和算例结果表明,无论供电公司的风险偏好如何,该合同模型均能引导用户披露真实信息,实现电力资源的有效配置,且供电公司能从中节约供电成本.因此,激励性可中断负荷合同不仅能提高用户需求弹性,还有助于供电公司回避市场风险.尤其是对于风险进取的供电公司,可中断负荷合同将成为其进行市场竞争和风险管理的有力工具.因而所提出的模型为供电公司参与市场竞争提供了一种新的思路.     

考虑用户风险偏好的可中断负荷定价

在考虑了可中断用户的风险偏好及不同停电持续时间对用户停电损失的影响的基础上,建立了一种基于机会约束规划的可中断负荷定价模型,并运用在遗传算法中嵌入蒙特卡罗随机模拟的方法求解该模型。最后通过算例仿真分析了不同用户的中断补偿与停电持续时间的关系,以及用户风险偏好对中断补偿及用户收益的影响。     

考虑负荷管理的供电公司最优竞标策略

以概率性市场出清电价预测的预测结果为基础,提出在分时电价联动机制与可中断负荷管理两种负荷管理方式下的日前市场供电公司最优竞标策略。在构造供电公司竞标策略时,以降低购电费用和风险为目标,并考虑合理制定负荷管理(分时电价联动机制和可中断负荷管理)措施,鼓励用户参与负荷管理,提高运营效益。算例分析验证了供电公司最优竞标策略的新特点,以及所提模型和方法的有效性。     

可中断负荷最优竞标策略的比较研究

基于概率性市场出清电价预测,采用智能代理仿真刻画可中断负荷用户的策略性竞标行为,给出采用不同可中断负荷管理合同(contract of interruptible load management,CILM)时供电公司竞标策略比较研究的方法框架。算例分析验证了所提出的竞标策略的新特点,以及模型和方法的有效性。     

我国实施可中断负荷管理存在的问题分析

近几年我国的峰谷差不断加大,高峰时段缺电现象非常严重,从技术经济的角度来看,通过实施分时电价和可中断负荷电价效果是最佳的。但分时电价具有一定的滞后性,对于用户能否转移电力需求,供电公司预先是无法知道的,而可中断负荷电价的实施可使供电公司能提前通过合同补偿的方式来使用户转移电力需求。本文总结了国内外可中断负荷管理的先进经验,分析了当前可中断负荷补偿机制的一些研究成果,指出了我国实施可中断负荷管理存在的一些需要解决的问题。     

提高电能使用效率的可中断电价与峰谷分时电价的联合优化设计

在发电侧竟价上网的情况下,供电公司通过实行可中断电价可以适当规避购网电价剧烈波动的风险.但我国发电企业并未实施竟价上网,供电公司购网电价由政府制定,相对比较稳定,故实行可中断负荷管理对供电公司缺乏一定的激励机制.本文首先根据估算的用户缺电损失确定可中断电价;随之提出用户可中断电价响应系数的概念,对已确定的可中断电价进行调整;然后根据经济学中供需理论,将可中断电价与峰谷分时电价相结合,在分析供电公司成本和效益基础上,建立联合优化模型,采用分解算法进行求解.算例分析表明,该模型既能使供电公司与用户的利益不受损害,又可解决当前可中断电价缺少激励机制的问题,非常适合我国当前的电价改革模式.     

考虑提前通知的可中断负荷管理模型

在可中断负荷管理中,提前通知用户中断供电可有效减少用户停电损失。采用金融期权理论,给出了提前通知中断选择在可中断负荷合同模型中的计人方法,并着重分析了电力公司有关如何选择提前通知中断或临时中断的合理决策方法。算例仿真表明,对于不同停电损失特性的用户,电力公司会选择不同的中断策略。现货市场价格越高,用户被提前通知中断供电的可能性越大,而且提前通知中断的时间对中断决策具有重要影响。这些结果表明了所述方法的合理性和有效性。     

基于CVaR的供电公司电能购买决策模型

由于市场价格的不确定性和负荷需求的随机性,供电公司在不同市场间购电需要综合考虑风险和收益的均衡问题。借助金融领域的证券组合投资理论,引入一致性风险计量因子条件风险价值CVaR(Conditional Value at Risk),将均值-CVaR风险收益模型应用于供电公司的购电组合,以一定风险条件下最大化期望收益为目标,建立了供电公司在实时平衡市场、现货市场和远期合同市场间的购电决策模型,并将模型转化为线性规划求解,得到了不同风险条件下的购电分配结果和收益变化情况。算例结果表明,供电公司可利用长期合同规避市场风险,CVaR也能真实地反映供电企业面临的风险大小,所提模型及方法合理、有效。     

一种激励相容的电力市场可中断负荷管理合同模型

电力市场环境下，电力公司与用户之间存在的信息不对称性可能会导致可中断负荷管理的低效。文中提出了一种激励相容的可中断负荷管理合同模型，可引导用户自愿披露真实缺电成本信息。该模型能考虑用户的最大可中断负荷限制，并能适用于负荷中断分配的不同优化目标，如电力公司利润最大或用户缺电成本最小等。采用蒙特卡洛模拟方法的算例表明了该模型的有效性。     

可中断负荷管理及其用户响应问题研究

可中断负荷管理可以引导用户在峰期时理性地处理负荷中断问题,并可以减少或者推迟调峰发电容量的建设。为此,分析了可中断负荷合同的机理,并针对实施可中断负荷管理过程中存在的问题,对可中断负荷管理中的用户响应进行分析,建立了用户响应的模型,通过解相应的用户响应模型可以解决可中断负荷管理中的存在问题。     

可中断负荷管理激励机制的设计

可中断负荷管理（ILM）是供电公司在用电高峰时段为减缓电力供需紧张而实行的一种需求侧管理方法。在电力市场条件下设计了实施可中断负荷的激励机制,以克服因为信息不对称导致供电公司负荷调节能力下降、过多支付用户的中断赔偿等问题。引入信息经济学里的委托-代理理论,使得机制具有激励相容特性,激励用户上报真实的中断成本,从而优化供电公司的负荷分配、减少中断补偿。算例分析和仿真证明了陔机制设计的有效性。     

基于合作分配模型的可中断电价研究

将合作分配模型引入到可中断电价研究中。对电网公司和用户等可中断负荷计划参与者的成本和效益进行了分析,利用Shapley等值法确定电网公司对参与用户的电价折扣率,可以根据合作各方在合作中所作贡献的大小公平地分配实施可中断负荷所产生的效益。算例结果表明,该方法既可作为制定可中断电价的依据,也可以作评估可中断电价合理性和公平性的验证手段。     

可中断负荷参与备用市场下的可靠性风险电价计算模型

可中断负荷(interruptible load,IL)作为用户参与电力市场的一种方式,最直接的影响是为供电公司提供另外一种可供选择的备用资源,在这种环境下,供电可靠性成本的内容也发生了变化,相应的可靠性电价计算模型也应有所调整。首先给出可中断负荷参与备用市场下可靠性电价定价流程,在此基础上量化了IL由于减少系统备用风险购电成本和电网投资改造风险成本而产生的经济效益,最后根据我国国情给出了可靠性电价的定价模型。算例分析表明,可中断负荷参与备用市场可为供电公司节约大量的可靠性投资成本,使其规避高购电电价和高投资的市场风险,进而降低用户支付的可靠性电价。     

电力市场下引入可中断负荷的研究

在介绍电力市场下引入可中断负荷概念介绍的基础上,分析了用户和电力企业的成本效益,研究了用户与电力公司之间的可选择远期合同,提出期权合同的合约电价和中断电价,为可中断负荷在电力市场下的实施提供理论基础。     

分时电价体制下的供电企业购售电风险控制模型

在考虑了用户需求弹性、现货市场和合同市场的购电成本以及对用户的补偿等因素的基础上，建立了分时电价体制下供电企业购售电风险控制模型。采用该优化模型可使供电公司制定出使企业效益和社会效益均得到提高的分时电价，并能有效地进行削峰填谷，使供电公司承担最小的风险并获得最大的利润。算例仿真结果表明了该模型的有效性。     

可中断负荷合同模型研究

分析了可中断负荷参与者的相关成本和效益,采用离散的用户类型参数来反映用户希望得到的停电补偿。给出了一种可中断负荷合同模型,该模型以电力公司支付的补偿费用最小为目标函数,考虑了电力公司和可中断用户两者利益上的约束。实际系统算例表明了该模型的有效性。     

基于用户意愿的可中断负荷合同模型研究

随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,电网峰谷差也日益增大,尤其是高峰时期电能供应紧张局面目前难以得到有效的解决。为有效管理和利用可中断负荷,实现电网安全运行和电力资源的有效分配,缓解峰期用电的紧张局面,实现社会效益最大化,现从可中断负荷补偿来源、用户中断成本等角度进行成本、效益分析,应用机制设计理论思想建立了一种基于用户意愿的可中断负荷合同模型。该模型合理有效地解决了目前可中断负荷研究面临的两大难题:如何激励用户积极参加可中断负荷合同;如何制定合理的补偿费。通过对仿真算例运算,结果表明,该模型能引导用户自愿参与,比传统形式更适于电力市场环境,能更好地体现市场参与者的平等地位。     

基于数据挖掘方法的新型电力系统中可中断负荷合同模型研究

针对新型电力系统中可中断负荷合同模型制定问题,首先基于数据挖掘理论进行用户行为特征分析,并在此基础上进行负荷响应能力分析;然后考虑负荷响应能力,从用户分类参数、电力公司成本、最大中断负荷限制3个方面改进了基于委托-代理理论的传统可中断负荷合同模型;最后结合实际数据进行算例分析,结果验证了考虑负荷响应能力的可中断负荷合同模型的有效性,有利于增强电力系统运行可靠性。