能源互联网背景下综合能源服务市场运营模式及关键技术

近年来,国内外学者在综合能源服务的物理支撑技术和市场运营技术等方面开展了诸多有益的探索,其中,前者的研究成果较为丰富,而后者还相对匮乏,这一现实情况严重制约了中国综合能源服务的市场化、规模化发展。对此,本文关注于能源互联网与综合能源服务的发展协同性,分析了能源互联网在市场组织形式、服务商业模式和数据业务化3个方面对综合能源服务规模化发展的促进作用,进而研究、探讨了综合能源服务的市场运营模式及配套技术。一是,基于市场成熟度和信息透明度的变化趋势,将中国综合能源服务市场的发展划分为无组织的分散竞争阶段、局部平台化的信息汇聚阶段和全域生态化的产业生态阶段,并针对不同市场阶段构建了以能源服务商、信息运营商和综合能源服务平台为参与主体的市场组织形式。二是,从上述3类市场参与主体的价值闭环和运营流程入手,分别构建了以满足用户多元用能需求、积极链接供需双方撮合交易达成、引导各主体市场行为为核心的商业模式,并分析了各市场主体在不同市场阶段下的运营特性及经营核心。三是,探讨了综合能源服务市场运营所涉及4类关键技术的建模原理及技术框架:1)提出基于智慧终端、采集设备等数据来源,依托大数据、云计算、物联网等技术方法,考虑用户用能行为特征、用能需求特征及服务潜力等维度,构建用户多层级画像技术,以实现用户多维度用能需求和用能意愿的数据化、标签化、可视化;2)提出基于模糊综合评价、数据包络分析、综合集成赋权等技术方法,通过建立涵盖企业实力、服务能力和服务产品3方面的评价指标体系,构建能源服务商综合画像技术,以实现对综合能源服务商的客观综合评价;3)提出以分析、预测各类服务产品及服务市场未来供需趋势、影响因素和变化规律为主要目的的市场精准画像技术,并针对各类型市场主体的职能特点,分别探讨了适用于能源服务商和信息运营商的市场短期潜力评估方法、适用于综合能源服务平台的中长期市场趋势分析方法的构建思路;4)针对综合能源服务市场的阶段性发展路径,提出基于简单加权、和谐性分析、逼近理想解排序等多准则决策方法,构建面向市场分散竞争阶段的综合能源服务主动推送策略,以及基于组合服务、关联规则挖掘、协同过滤推荐等理论方法,构建面向市场信息汇聚阶段和产业生态阶段的规模性服务推荐策略。最后,从促进市场集中度和开放度不断提高、重视用户侧能源消费行为的引导与培育、提升用能数据获取能力和分析处理能力3个方面,对未来的研究、实践和政策制定工作提出了若干建议。总体而言,能源互联网的发展不仅将打破传统的能源服务供需模式,还将重塑综合能源服务业态,要充分发挥能源互联网推动综合能源服务规模化发展的促进作用,今后还需要在市场运营模式、技术等层面上开展更为广泛和深入的研究与实践工作。     

特约稿：能源互联网背景下综合能源服务市场运营模式及关键技术

近年来,国内外学者对综合能源服务的物理支撑技术和市场运营技术等方面开展了诸多有益的探索,其中,前者的研究成果较为丰富,而后者还相对匮乏,这一现实情况严重制约了我国综合能源服务的市场化、规模化发展。对此,本文关注于能源互联网与综合能源服务的发展协同性,分析了能源互联网在市场组织形式、服务商业模式和数据业务化三个方面对综合能源服务规模化发展的促进作用,进而研究、探讨了综合能源服务的市场运营模式及配套技术。一是基于市场成熟度和信息透明度的变化趋势,将我国综合能源服务市场的发展划分为无组织的分散竞争阶段、局部平台化的信息汇聚阶段和全域生态化的产业生态阶段,并针对不同市场阶段构建了以能源服务商、信息运营商和综合能源服务平台为参与主体的市场组织形式。二是从上述三类市场参与主体的价值闭环和运营流程入手,分别构建了以满足用户多元用能需求、积极链接供需双方撮合交易达成、引导各主体市场行为为核心的商业模式,并分析了各市场主体在不同市场阶段下的运营特性及经营核心。三是探讨了综合能源服务市场运营所涉及4类关键技术的建模原理及技术框架：1）提出基于智慧终端、采集设备等数据来源,依托大数据、云计算、物联网等技术方法,考虑用户用能行为特征、用能需求特征及服务潜力等维度,构建用户多层级画像技术,以实现用户多维度用能需求和用能意愿的数据化、标签化、可视化;2）提出基于模糊综合评价、数据包络分析、综合集成赋权等技术方法,通过建立涵盖企业实力、服务能力和服务产品三方面的评价指标体系,构建能源服务商综合画像技术,以实现对综合能源服务商的客观综合评价;3）提出以分析、预测各类服务产品及服务市场未来供需趋势、影响因素和变化规律为主要目的的市场精准画像技术,并针对各类型市场主体的职能特点,分别探讨了适用于能源服务商和信息运营商的市场短期潜力评估方法、适用于综合能源服务平台的中长期市场趋势分析方法的构建思路。4）针对综合能源服务市场的阶段性发展路径,提出基于简单加权、和谐性分析、逼近理想解排序等多准则决策方法,构建面向市场分散竞争阶段的综合能源服务主动推送策略,以及基于组合服务、关联规则挖掘、协同过滤推荐等理论方法,构建面向市场信息汇聚阶段和产业生态阶段的规模性服务推荐策略。最后,从促进市场集中度和开放度不断提高、重视用户侧能源消费行为的引导与培育、提升用能数据获取能力和分析处理能力三个方面,对未来的研究、实践和政策制定工作提出了若干建议。总体而言,能源互联网的发展背景不仅将打破传统的能源服务供需模式,还将重塑综合能源服务业态,要充分发挥能源互联网推动综合能源服务规模化发展的促进作用,今后还需要在市场运营模式、技术等层面上开展更为广泛和深入的研究与实践工作。     

考虑用户综合满意度的居民区电动汽车充放电优化策略

当前电动汽车充放电研究缺乏对用户侧,特别是用户出行便利性与收益的考量。为此,分析居民区电动汽车用户的出行特性和出行需求,建立了包含用户出行便利度和充放电经济度的用户综合满意度模型,以此模型为目标提出了最大化用户综合满意度的电动汽车充放电优化策略,并使用遗传算法对其求解,通过算例仿真验证了所提模型的有效性。利用该模型还研究了电动汽车规模化入网对电网负荷波动的影响,基于某居民区负荷数据进行仿真计算,对比分析了不同峰谷电价对电动汽车充放电优化策略的影响,结果表明:通过峰谷分时电价引导电动汽车入网可降低负荷峰谷差,且随着峰谷电价差的增加,更多的用户为电网提供削峰填谷辅助性服务,负荷峰谷差和均方差随之降低。     

基于电力增值服务的电压暂降治理模式研究

在新一轮电力体制改革背景下配售电公司开展多维增值服务有利于提升客户粘性,增强市场竞争力。将电压暂降治理分为用户自承担模式和基于增值服务的治理模式。针对敏感用户的电压暂降治理投资门槛高的问题,在用户自承担模式下,提出一种以用户效益最大化为目标的电压暂降治理设备优化配置策略,并利用遗传算法求解;在增值服务模式下,综合考虑影响电网公司成本多种因素,建立了电压暂降治理的服务费用厘定模型。最后,在IEEE30系统中的仿真分析验证了所提策略和治理模式能大大降低用户的治理成本并分散初期投资压力。     

基于多种数值分析方法的电压暂降凹陷域快速算法

提出一种基于数值分析理论的电压暂降凹陷域计算方法,该方法在暂降幅值解析计算式的基础上引入多种数值分析方法求解临界故障点。将临界故障点的确定简化为二次函数根的求解问题,并在满足计算准确性的前提下灵活采用不同的数值分析方法以达到更快收敛速度。该方法对于给定网络参数的系统广泛适用,与故障点法和单一数值解法的计算结果和算法性能的对比验证了所提方法对于求解暂降凹陷域的准确性和有效性。     

基于供需协调的电压暂降综合治理策略

电压暂降治理资源的合理配置,有利于降低用户的用电风险,减少电能质量责任纠纷。为弥补现有暂降治理策略缺乏供需协调性的不足,提出一种协调电网和用户资源配置的电压暂降综合治理策略。利用蒙特卡罗法预估用户暂降治理前后的损失情况,综合考虑供需双方投资成本和用户损失情况,结合净现值法建立了以治理效益最大化为目标的资源配置优化模型,并采用链式智能体遗传算法求解。在IEEE30节点系统中的仿真结果验证了所提综合治理策略能从全局角度治理电压暂降,有效提升用户电能质量并降低用户用电风险。     

基于蓝牙技术的双向防丢器的研究与设计

随着无线技术的不断发展,利用蓝牙技术实现防丢的功能成为了可能。针对我国现阶段普遍使用的防丢器设备,设计了一套基于蓝牙技术可以进行双向查找的防丢器设备,该设计克服了以往传统的单项防丢功能,实现了可以手机和防丢器双向查找的功能。科技的不断发展,无线技术也不甘示弱。目前全球通用的无线技术主要有蓝牙、Zig Bee、WIFI等,每个无线技术都有各自的优缺点,只不过各自应用场合不同。而蓝牙技术应用在任何短距离通信与嵌入式产品中,例如移动电话、便携式计算机以及各种便携式设备,因此利用蓝牙技术来实现双向防丢器的设计很有其优势,并且市场前景比较广。最后经测试,利用蓝牙技术的双向防丢器的设计优势很大,更加方便用户的需要。     

含不同类型能源的多局域电网优化经济调度

含不同类型能源的局域电网中包括多个微网,在微网内部引入电转气P2G(powertogas)设备加强了电力和天然气网络间的耦合,减少了弃水弃光现象,但也使可再生能源在进行优化调度时发生了能源重复转换,降低了用能效率,产生能源损耗。同时,随着越来越多的微网在一定区域的聚合形成了多微网系统,其存在着微网与配网和微网间的功率交互。在此背景下,基于目标级联法,依据利益主体的不同,以生产效益最优为目标,建立了一种考虑微网内部能源重复转换,微网与配网、微网间功率交互的优化调度模型,该模型计及了对各设备出力的影响,优化得到了协调各设备的调度运行计划及系统最优运行成本。最后,在算例中对模型进行验证,结果表明所提优化调度模型能够在提高可再生能源消纳的情况下,降低系统运行成本,提高用能效率,实现了整个系统的能量优化管理。