大用户控制购电成本风险的均值–熵权组合优化模型

大用户直购电是电力大用户和发电公司直接进行双边交易的一种购电模式,其主要目标是购电成本最小化,因此需要从现货市场、长期合约市场和期权市场中进行组合优化购电,从而控制购电成本风险。考虑到风险具有不确定性,引入连续信息熵作为大用户购电组合风险度量因子,以风险最小化为控制目标,基于投资组合理论,构建大用户在3个交易市场中的购电组合优化模型,并采用Matlab编程进行求解。算例结果表明,文中的熵权组合模型具有合理性,可为确定大用户购电决策提供参考,同时也说明期权市场可以有效减少大用户的购电风险,期权价格和敲定价格对大用户购电决策的影响较大。     

大用户购电组合策略研究

针对大用户在多个市场上的购电组合问题,综合考虑大用户购电量及现货市场电价的随机性,从预期购电成本和风险的角度分析了大用户购电最优组合策略。以大用户在长期合同市场及现货市场中购电为研究对象,同时考虑了自备电厂及可中断负荷的作用,借鉴现代投资组合理论中的Markowitz 模型,建立了大用户购电成本及风险最小的双目标优化模型,推导出购电组合的有效前沿。最后通过算例对上述模型进行了验证。     

计及综合需求响应不确定性的园区综合能源系统 优化运行模型

综合需求响应(IDR)能够提升园区综合能源系统(PIES)的运行经济性、灵活性和可靠性,实现PIES供需双侧的协同效益.针对PIES实际运行中的IDR不确定性问题,提出了计及IDR不确定性的PIES优化运行模型.首先,分别建立基于消费者心理学原理的可转移电负荷和可替代负荷响应不确定性模型.然后,根据热用户温度感知模糊性和采暖建筑物热惯性,建立计及光照强度不确定性的可调节热负荷响应模型.在此基础上,以综合能源聚合商总收益最大为目标,构建计及IDR不确定性的PIES优化运行模型,并采用强化区间线性规划法进行求解.算例仿真结果表明,IDR能够有效提高系统运行经济性以及可再生能源消纳水平,并且考虑IDR不确定性能够更客观真实地反映IDR的作用效果,为PIES运行策略制定提供辅助决策.     

考虑用户用电效用的售电公司交易联合优化策略

随着电力体制改革的深入,在电力市场环境下,购售电作为售电公司的核心业务,将决定其主要运营成本与核心竞争力.提出了一种售电公司购售电联合优化策略,在购电侧考虑中长期市场与现货市场购电组合以及需求响应用户的可中断负荷的调用.售电侧结合用户用电效用,决策零售套餐的价格,采用CVaR衡量风险,进行联合优化,达到售电公司收益最大,风险最小的目标.通过算例证明了所提出的联合优化模型能有效提高售电公司购售电收益,为售电公司的决策提供参考.     

考虑用户需求响应的售电公司购售电决策双层模型

随着中国售电侧市场的逐步开放,大量售电公司迅速成立。作为新型市场主体,售电公司购售电决策成为其运营的核心问题。针对不断增强的用户响应市场价格和激励信息的能力,提出了一种考虑用户需求响应的售电公司购售电决策双层模型,上层模型以售电公司利润最大化为目标,下层模型以用户用电效用最大化为目标。模型考虑了双边合同违约惩罚机制,且对具有需求响应能力的用户用电负荷进行建模,采取了售电公司代理用户需求响应资源参与实时市场的互动机制。最后对所建模型采用美国PJM市场数据进行了验证,结果表明考虑用户需求响应能够给出更优的售电公司购电决策方案。     

基于信息间隙决策理论的多种零售合同模式下售电公司购售电策略

竞争性的售电市场环境中,为用户提供灵活多样的零售业务是提升售电公司客户端竞争力的关键。根据售电公司与用户对于利润和风险的不同偏好,提出直接分成与保底封顶的零售合同模式。计入各种零售合同模式中不同价格机制对用户用电行为的激励,建立与零售合同相匹配的需求响应模型。考虑市场出清电价的不确定性对于售电公司决策的影响,并计及可中断负荷,建立了基于信息间隙决策理论的售电公司在多种零售合同模式下的购售电决策模型,该模型给出的购售电策略能保证售电公司收益不低于某一预设的最低可接受值。最后通过算例仿真构建了适应不同负荷特性的工商业用户零售合同最优费率制定方案,以及该方案下售电公司从双边合同与现货市场的购电分配方案,可为售电公司购售电决策提供参考。     

考虑分布式发电和可中断负荷的配电公司购电组合策略研究

电力市场环境下,配电公司在日前现货、远期合同、可中断负荷、分布式发电等多个市场购电时面临着收益与风险的权衡问题.引入条件风险价值作为市场风险的度量因子,基于资产组合投资理论,以最小化损失为目标,建立了考虑不同的可中断负荷类型和分布式发电技术的配电公司多市场购电决策模型,分析了可中断负荷价格和分布式发电成本对配电公司购电组合的影响.算例结果表明,可中断负荷和分布式发电资源能有效地降低配电公司的购电损失,减少市场风险,随着可中断负荷实施成本和分布式发电成本的增加,可中断负荷和分布式发电对配电公司市场交易风险的规避作用逐渐减弱.     

基于均值-CVaR-熵的大用户购电组合优化模型研究

大用户直购电是电力大用户与发电公司直接交易的一种购电模式。在大用户从日前现货市场、直购电合约市场、电力期权市场和企业自建电厂购电的背景下,考虑到风险包括损失的大小和不确定性等因素,引入熵和CVaR作为大用户购电风险的测度因子,构建大用户在上述市场中的购电组合优化模型,并采用混沌粒子群算法求解。算例结果表明,模型在预期购电成本约束下在不同市场购电比例分配优化和风险控制上的可行性,为大用户在多市场环境下的购电决策提供参考。     

考虑可转移负荷的售电公司负荷组合优化

在电力市场环境下,售电公司根据用户的负荷特性,进行用户负荷的组合优化可以降低售电公司的购电成本,从而提升售电公司效益。针对售电公司如何根据电力负荷的互补性、多样性整合优化用户资源的问题,从降低购电成本,提高售电公司效益角度,首先分析了负荷率对购电成本的影响,接着基于用户综合负荷特性,构建售电公司初步负荷组合优化模型,再进一步考虑了用户可转移负荷,对用户的组合负荷特性进行优化,最大化售电公司售电利益,最后根据某市2019年工业用户群组负荷数据,对提出的模型进行仿真分析,并对研究实施的软件功能架构进行了设计。     

考虑可中断负荷的大用户输电网过网费定价研究

大用户直购电是我国电力市场改革的必然趋势,将成为用户实施选择权的主要方式。根据大用户直购电交易的特点,提出一种考虑可中断负荷的大用户输电网过网费定价方法。该方法在综合考虑合同电量约束和中断负荷约束的前提下,建立了大用户中断阻塞管理模型。在此基础上,利用输电长期增量成本法(transmission long run incremental cost,T-LRIC)进行过网费定价。最后,以IEEE 30节点测试系统为例,验证了所提定价模型的正确性,并计算分析了不同交易量以及中断负荷对输电阻塞和过网费的影响。分析结果表明,通过合理配置合同电量及选择中断负荷,能够有效提高输电网的经济利用效率并改善线路阻塞延缓投资时间,过网费用也有所降低,为发电企业和大用户合理申报直购电量提供参考,有利于我国大用户直购电长期交易的开展。     

泛在电力物联网下基于区块链的分布式资源参与电力市场交易

对当前分布式资源消纳问题进行分析,并对区块链应用现状进行研究,结合当前电力体制改革政策及泛在电力物联网建设情况,对区块链技术在电力市场中应用进行展望,提出考虑用户响应的售电公司决策模型及含分布式电源用户的区域多边电力交易模型。依据行为特性设置更为合理的偏差考核机制用以完善现有购电双边合同,将用户可削减负荷作为虚拟发电资源参与实时市场竞争,以发挥负荷的柔性特征;设置考虑需求响应的购售电报价策略,并基于区块链技术构建含分布式资源的区域多边电力交易,为区块链技术在电力市场中的应用提供模型参考。     

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。     

考虑发用电协调的售电公司负荷组合优化建模方法

电力市场环境下,如何根据用户用电特征制定优化策略以实现购售电利益最大化是售电公司一项重要的研究课题。针对中长期市场中考虑发用电协调的售电公司,提出了考虑售电公司购售电利益的负荷组合优化模型,并考虑需求响应技术来进一步优化用户综合负荷特性,最大化市场环境下售电公司的购售电利益。同时,针对需求响应的负荷反弹问题,引入三阶段反弹负荷模型,构建考虑负荷反弹的滚动优化改进模型,重新调整用户需求响应负荷值,从而改善需求响应负荷反弹情况下的组合用户需求响应负荷特性。最后,采用中国某市2017年工业用户群组负荷数据对所提出的模型及策略进行仿真分析,说明了所提方法的有效性。     

供电公司使用期权合同购电优化策略研究

研究了当供电公司既可以从实时电力市场购电，又可以通过期权合同市场购电时供电公司的最优购电决策问题。假设实时电力市场购电价格、电力零售市场的需求以及零售价格都是随机变量，且它们之间存在一定的函数关系，通过建立2阶段数学模型，求出风险中性的供电公司应从电力期权合同市场购买的期权合同的数量、供电公司应执行的电力期权合同的数量以及从实时电力市场中购买电量的解析解。算例结果证明了所得出结论的正确性。     

计及需求响应的售电公司正偏差电量考核优化模型

偏差电量考核是电力市场化进程中重要的环节之一,也是电力现货市场形成之前的过渡阶段。为了更为直观地表达偏差电量考核对于售电公司的影响,构建了基于偏差电量考核机制下的售电公司收益模型。同时,采取需求响应措施来减少偏差电量,在此基础上建立了以售电公司收益最大化为目标的可中断负荷合同及价差期权合同最优购买模型。以广东电力市场2017年交易数据为基础,对比分析了捆绑合同对售电公司收益的影响,并对月度市场出清价、用户统一价差和补偿费用进行了敏感性分析。结果表明,售电公司可以通过捆绑合同来降低考核费用,从而提高整体收益,同时也降低了用户的用电成本;月度市场出清价和中断负荷补偿费用的变动对偏差电量考核费用的影响最大,用户统一价差对售电公司用户成本影响最大。     

微电网并网运行的市场运营机制设计

在输配分开的电力市场环境下,为了实现微电网的智能化市场运作,需要结合微电网自身特点设计一套可行的市场运行机制。提出“发电驱动负荷”模式,在保证与主网电力市场相容的基础上,基于多代理系统的市场运营控制体系,计及可中断负荷和储能装置的灵活市场行为,融入需求侧响应机制,负荷用户可根据自身相对需求向微电网市场控制平台提交需求报价信息,构建微电网并网运行的合同市场和实时平衡市场,设计了竞价规则和模型,并针对几个关键问题进行了讨论。     

偏差电量考核机制下售电公司的最优经营策略

电力市场的偏差电量考核机制是现货市场建立前的过渡性方案,有利于市场主体参与到公平竞争的市场交易中。为了更直观地体现电力市场偏差电量考核对售电公司经营策略的影响,基于参与广东月度竞价交易的电力用户的实际电量偏差率数据对2017年2月、3月偏差电量考核情况进行分析。在此基础上,建立偏差考核机制下售电公司的盈利模型,并以售电公司考核和补偿成本最小为目标提出考虑免考核电量的可中断负荷最优购买模型。文中设计如下3种模拟场景:(1)不捆绑负荷分别参与市场竞价;(2)捆绑得到总负荷参与市场竞价;(3)捆绑负荷参与市场竞价,并采用可中断负荷合同减少正偏差电量考核。3种模拟场景对售电公司运营策略的影响分析结果表明,第3种模拟场景下售电公司的盈利最大,为所推荐的最优经营策略。同时提出了用户侧月度偏差电量交易模式,以维持系统月度电量平衡。     

考虑保险机制与用户需求响应的售电公司优化运营

购售电侧不确定性是制约售电公司运营的关键因素。为了利用第三方保险机制规避市场波动与提升需求响应收益,提出了一种现货市场下的售电公司优化运营模型。首先,在搭建含保险公司的现货市场结构基础上,建立了售电公司偏差考核模型及保费模型;其次,在双边长协合同中量化了用户越限惩罚机制和需求响应合同对用户效用的影响,并以用户支出最小与售电公司收益最大为目标,构建了现货市场下的售电公司优化运营模型,并给出相应求解算法;最后,采用某地区仿真数据对优化运营模型合理性与有效性进行了验证。结果表明:售电公司通过阶梯式需求响应激励机制能够引导用户积极响应;引入的保险机制能够有效地分散和转移电量波动风险,实现售电公司与用户的价值双赢。     

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。     

促进发电节能的可中断负荷电价优化设计模型

电力系统的备用容量完全由发电机组来承担,会产生长期"备而不用"的问题,这不仅会造成资源的浪费,也会导致用户购电成本的增加.通过供电公司与用户之间签订的合同,把用户的可中断负荷作为发电的一种备用,如果系统供给能量,则用户需要向供电公司支付电能价格;如果备用容量不足,系统中断对该用户的电力供给,但供电公司向用户进行其低谷用电的电价赔偿.可中断负荷电价的确定既要有利于发电成本的下降,又要有利于保护供电企业的利益,还要有利于激励用户减少高峰负荷用电的积极性.基于此,设计了可中断电价的优化设计模型.