基于分布鲁棒优化的发电商中长期合同电量分解模型

在我国中长期合同交易与现货市场衔接的政策背景下,中长期合同电量必须分解至短时间尺度。针对发电商中长期合同电量的自主分解问题,研究了发电商在现货市场价格严重不确定环境下基于分布鲁棒优化的中长期合同电量分解方法。首先,针对现货价格的严重不确定性,以Wasserstein距离作为分布函数距离测度,构建了现货价格分布不确定性的模糊集。其次,建立了发电商合同分解的分布鲁棒优化模型。以发电商利润最大化为目标,考虑发电商运行约束和合同分解约束,并采用对偶理论等将模型转化为可高效求解的二次规划问题。最后,通过算例仿真并与传统的随机优化和鲁棒优化模型进行对比。结果表明所提模型在处理现货价格不确定性时能有效兼顾发电商合同分解决策的经济性和鲁棒性。     

基于发电商申报的差价合同电量分解

电力市场运行中,需将各发电商的中长期差价合同进行分解才能得以实际执行,传统的中长期合同电量分解都是统一分解,发电商被动接受。文中提出了“发电商申报法”分解合同电量,在考虑检修、出力约束、系统可分解合同电量和系统必需合同电量等因素后,采用基于误差的差异度评估函数建立多目标优化模型,并分别采用“线性加权求和法”和“极小极大值法”将原模型转换为单目标优化。采用国内市场的实际数据构造算例,计算结果表明模型有效,2种转换均可获得原问题的有效解,采用“极小极大值法”时各发电商调整量的差异较小。     

基于前景理论的发电商电量分配策略

基于前景理论研究了有限理性前提下发电商的最优电量分配策略。在前景理论的框架下,分析了发电商的价值函数和概率权重函数,建立了计及发电商心理因素的电量分配决策模型。该模型同时考虑了价值函数和概率权重函数对发电商电量分配决策的影响。通过计算不同方案下发电商的前景效用值,将得到的前景值最大的方案作为发电商的最优分配方案。相比于传统的电量分配决策模型,该决策模型更能反映发电商的心理愿望。算例结果验证了该模型的可行性和有效性。     

考虑动态频率约束的风-光-抽蓄互补发电系统短期优化调度模型

该文研究考虑动态频率约束的风-光-抽蓄互补发电系统短期优化调度模型。在考虑风电场和光伏电站提供虚拟惯量、下垂控制以及备用的情况下,首先推导了抽蓄电站抽水工况和发电工况下系统的动态频率指标。其次,对比抽蓄电站抽水工况和发电工况下各频率指标的异同并进行聚合,以系统上网电量最大为目标,建立了考虑动态频率约束的风-光-抽蓄互补发电系统短期优化调度模型。最后,仿真分析表明,随着抽蓄机组装机容量的增加,系统上网电量增加,弃风弃光电量大幅减少,提高了风电和光伏的消纳水平;另外,验证了所提模型在增强风-光-抽蓄互补发电系统动态频率响应能力方面的有效性。     

基于鲁棒优化的发电商电量分配策略

电力工业的市场化改革可为发电商提供多种交易选择,由于各种交易选择的收益风险特性不同,发电商需要合理分配交易电量以达到满意的风险收益目标。首先,针对现货市场电价的不确定性,采用鲁棒利润和条件鲁棒利润,来描述回避风险的发电商在一定置信水平下的确保利润;然后,提出发电商在现货市场、双边合同和期权等交易选择中的电量分配鲁棒决策模型,通过该模型获得的电量分配策略,可使发电商在一定置信水平下使其确保的利润最大化,并可对风险承受程度不同的发电商制定不同的电量分配策略;最后,通过算例证明了模型的合理性和有效性。     

考虑合约市场和日前市场共同风险的发电商报价策略分析

通过对电价历史数据的处理,将电力日前市场与合约市场中的不确定性模拟为对数正态分布,进而得到发电商在日前市场和合约市场的收益函数,并建立考虑合约市场的电力报价模型.由于2个市场收益的相关性,选取Gumbel Copula函数度量电力市场的风险,运用Monte Carlo模拟方法计算CVaR,得出发电商的最优报价策略:偏好风险的发电商,会将很小一部分电量投入到合约市场,而选择一种高的报价策略;而规避风险的发电商会增加其在合约市场的电量,选择一种低报价策略.     

基于博弈论的发电侧竞价市场均衡特性分析

利用供给函数均衡模型分析发电侧竞价市场均衡的性质。求解出市场均衡下市场出清电价、发电商上网电量和收益等市场出清结果的解析解,通过推导这些市场出清结果相对需求价格函数参数和发电商成本函数参数的导数并确定其性质,揭示了电力需求和需求价格弹性及其组合影响市场均衡的规律,结合两种不同发电商成本结构分析了发电商成本特性对市场均衡的影响。算例验证了导数性质及相关结论。     

基于博弈论的发电侧竞价市场均衡特性分析

利用供给函数均衡模型分析发电侧竞价市场均衡的性质.求解出市场均衡下市场出清电价、发电商上网电量和收益等市场出清结果的解析解,通过推导这些市场出清结果相对需求价格函数参数和发电商成本函数参数的导数并确定其性质,揭示了电力需求和需求价格弹性及其组合影响市场均衡的规律,结合两种不同发电商成本结构分析了发电商成本特性对市场均衡的影响.算例验证了导数性质及相关结论.     

发电商参与碳市场与电力中长期市场联合决策模型

在双碳目标及全国碳市场上线的背景下,发电商需同时在电力市场及碳市场上进行交易决策。目前相关研究未深入考虑电力中长期市场及发电商在碳市场上的投机行为。为此,提出了一种发电商参与碳市场与电力中长期市场联合决策模型。该模型以一年的碳市场履约期为优化周期,在考虑发电商投机行为的基础上,利用条件风险价值刻画由于市场价格不确定性所带来的利润风险。该模型同时改进了相关研究中碳市场碳价仅假定为固定值的不足,且克服了原本以履约期为时间尺度的碳配额约束被强行分解到电力市场各个交易时段的问题。基于广东省相关市场数据搭建算例,并与传统的发电商决策模型进行对比分析。结果表明：发电商可根据该模型综合考虑电力市场及碳市场情况进行交易决策,获得比传统模型更优的综合效益。     

基于日有功负荷双目标模糊优化交易的发电商竞价策略

介绍了一种新的、同时考虑了全网发电费用最小和电网收益最大的多时段发电竞价决策策略;采用双目标模糊优化交易模型对发电商市场占有量预测,然后对市场中中竞争商成本进行分析,确定盈利水平,提供发电报价,算例仿真表明该策略与确定性的单目标交易模型下报价相比更能协调发电商和购电商的利益,更符合电力市场可持续发展战略。     

现货市场中考虑中长期交易限制的售电公司决策

不断深化的电力现货市场改革给售电公司的购售电业务带来了新的机遇和挑战,现货市场下售电公司的决策研究具有重要意义。通过价格-份额函数反映售电公司在零售市场中面临的竞争和用户选择行为,建立售电公司购售电的成本与收益的数学模型,基于对数正态分布产生一系列现货电价的不同场景,用条件在险价值（conditional value at risk, CVaR)模型量化给定置信度水平下所有场景中的购售电风险,最后建立收益-风险目标函数。通过算例分析比较不同风险偏好下,有中长期交易限制和无中长期交易限制下售电公司的售电价格、市场份额、中长期购电比例、风险和收益。算例分析表明：当中长期购电不存在限制时,售电公司会制定较高的零售电价并签订大量的中长期合同;当存在中长期购电限制时,售电公司必须降低零售电价、提高市场份额,以获取更多的中长期交易资格来实现收益最大化,此时售电公司的风险和收益均低于不存在中长期限制时的水平,用户侧福利上升。     

考虑风-储参与直接交易的中长期-现货市场物理交割建模及快速求解算法

文章对带储能的风电参与中长期电能量市场化交易机制进行研究。基于市场建设的现实国情,在考虑了风-储系统的技术特性以及运行约束的基础上,针对带储能的风电场参与直接交易的模式,融合中长期-现货市场物理交割原理,建立了相应的中长期-现货市场联合出清的带安全约束机组组合模型,该模型本质上为一含随机变量的NP-hard复杂优化问题。为提高求解效率,文章进一步提出了基于典型日序列机组组合的快速简化算法,不仅有效解决了中长期电力市场运行中不同负荷曲线日期的机组爬坡衔接问题,而且大力提高了计算效率。基于IEEE 39节点系统算例仿真,本文所提的考虑风-储参与直接交易的中长期-现货市场联合出清模型及快速求解算法的有效性得到验证,且计算效率和相对误差均得到满足。     

基于两阶段鲁棒区间优化的风储联合运行调度模型

为了全面和准确地考虑风电出力的不确定性和消纳能力,并兼顾系统运行的经济性和可靠性,通过在风电不确定区间可优化的鲁棒区间经济调度模型中引入常规机组和储能系统运行状态的离散决策变量,建立风储联合运行的双层鲁棒区间机组组合模型。针对连续变量和离散变量间存在耦合关系,导致计算过程中对偶转换失效而使模型难以求解的问题,提出基于Benders分解算法的两阶段迭代求解策略。仿真分析表明,所提模型在确定风储联合运行方式时,能更全面地考虑风电不确定性及消纳能力对系统运行经济性和可靠性的影响。     

基于Gale-Shapley算法的风储供应链合作伙伴双向选择研究

风电与储能结合形成风储供应链,在风储供应链基础上选择合适的合作伙伴,不仅有助于风电消纳和储能发展,还能提升风储供应链的合作价值。基于风储供应链角度,构建了风储双向评价指标体系,设计了基于不同评价方法与Gale-Shapley算法的风储供应链合作伙伴双向选择模型,对比验证了所建模型结果的可靠性,为风储供应链上的企业合理选择合作伙伴进行科学决策提供参考。     

计及储能寿命与调频性能的风储联合投标模型及算法

风电与储能联合投标可有效应对风电的随机性,提高风电与储能的综合效益。文章针对电力市场环境下风储联合投标的模型与算法问题开展研究。首先,详细考虑储能电池循环寿命、风储联合调频性能、风储联合运行条件及电力市场方面的约束,建立风储联合参与电能量市场和调频市场的投标模型。然后,将所提模型转化为马尔科夫决策过程,并提出一种改进动态规划算法进行求解。该算法利用情景记忆避免对各个子问题的重复计算,可显著提高计算效率,并有效处理风储联合投标过程中出现的随机性、非线性、离散性问题和逻辑变量。最后,通过算例说明了所提方法的有效性。     

电力市场环境下风-储混合发电商的偏差电量考核模型

在含风电现货市场形成前的过渡阶段，风电商的偏差电量考核是完善含风电电力市场建设的过程中不可缺少的环节之一。为了更直观地分析偏差电量考核对风电商经济效益的影响，构建了风电商的偏差电量考核模型，同时采取风-储联合运营的方式来减少风电商需要被考核的偏差电量，并在此基础上建立了储能系统在不同控制模式下风-储混合系统的收益模型。基于混合整数规划技术调用CPLEX优化软件对模型进行求解，对比分析了储能系统对风电商经济效益的影响，并对偏差单位电量考核成本、偏差免考核系数进行敏感性分析。结果表明，在控制储能系统充放电次数的模式下，风-储联合运营能获得更好的经济效益。     

电力市场下发电机组计划检修模型

发电机组的计划检修作为防止机组老化失效的主要方法，在确保电力系统可靠运行方面起着重要作用。文中对市场环境下机组检修策略模型及算法进行了综述，并提出了进一步研究的问题。在市场环境下，制定机组检修计划时应当考虑系统运行的可靠性和发电公司的经济利益2个方面。通常，首先由发电公司确定本公司机组的计划检修时段，然后由独立系统运营商（ISO）考虑系统可靠性充裕度后按一定的原则调整机组检修计划;前者确保了发电公司的经济利益，体现了其独立的经济实体地位，后者保证了系统的安全可靠运行。对于该优化问题，一般采用遗传算法、模拟退火算法等启发式方法或者整数规划法、Benders解耦法等数学规划方法加以求解。     

考虑频率响应过程的风储联合调频策略及储能系统优化配置方法

风能接入电网后会对系统频率产生负面影响,制定合理的风储联合调频策略可以减小风机并网引起的频率波动.为了准确分析风储联合调频策略的经济性,首先结合电网、风机与储能系统特性,考虑电网与风机的惯性后对风储联合系统进行建模,模拟了风储联合调频时的频率响应过程.然后确定调频功率、风功率及系统频率的关系,结合调频效果确定调频系数,并改进了备用容量的配置策略与调频功率的分配策略.最后以调频成本最小为目标建立了优化模型,使用粒子群优化算法对储能系统的最优配置进行求解.算例结果表明,采用的风储联合调频策略及储能系统优化配置可以有效降低调频成本,提高风储联合系统的经济性.     

售电公司购售电业务决策与风险评估

购售电业务的决策和风险评估是售电公司适应电力市场的关键。为丰富售电公司购售电业务,在中长期加现货交易的市场模式下,对售电公司可能的购售电业务进行分类,组合得到不同购售电业务模式。采用场景法对模型中的现货价格和用电需求等风险随机变量进行模拟,以条件风险利润作为风险评估指标,以售电公司风险和预期收益综合效用最大化为目标,建立购售电业务综合决策与风险评估模型。探究在不同购售电业务模式下不同因素对购售电业务决策和风险水平影响。算例选取了3种购售电业务模式进行分析。模式1分析了售电公司的风险偏好和不同类型的售电合同对售电公司购售电行为以及风险的影响,初步验证了模型的有效性。模式2和模式3在模式1购售电业务模式的基础上,分别引入可再生能源中长期购电业务和储能租用业务,评估其单位成本和规模对售电公司购售电决策和风险的影响。     

计及负荷频率特性的风水电系统频率特性分析

随着新能源占比的升高，在水电资源丰富的云南电网中，依赖传统机组一次调频已不能满足云南异步联网系统频率稳定性的要求。针对大型水电水锤效应引起的功率反调问题，提出了一种计及负荷频率特性的风储联合调频控制策略。首先建立了传统电源（水轮机）、双馈风机、储能系统、综合负荷的频域模型传递函数；然后采用直流潮流法简化电网，得到了负荷扰动下风储节点频率响应解析式。在电力系统仿真程序PSD\|BPA中搭建含风储、水机、负荷的四机系统。通过对解析式的理论分析和四机系统的仿真验证，分析了静态负荷模型比例、频率特征参数以及储能占比等因素对系统频率的影响。结果表明，计及负荷频率特性的风储联合调频能有效减小系统频率偏差。