计及风险因素的事故备用容量购买决策模型研究

针对电力系统中事故发生概率不同,通过购买需求侧低电价和高赔偿事故备用容量,并与发电侧备用容量优化组合,在取得经济性的同时,也带来了一定的风险性。基于经济学中的效用和风险理论,同时考虑备用容量和电量价格波动以及事故发生带给供电公司的风险性,建立了考虑经济性和风险性的最优事故备用容量购买模型。并利用蒙特卡洛方法对一个研究时段内的最优备用容量分配进行了仿真求解。结果表明,所建模型能为电力公司购买事故备用容量提供一定的风险决策依据。     

计及风险因素的事故备用容量购买决策模型研究

针对电力系统中事故发生概率不同,通过购买需求侧低电价和高赔偿事故备用容量,并与发电侧备用容量优化组合,在取得经济性的同时,也带来了一定的风险性.基于经济学中的效用和风险理论,同时考虑备用容量和电量价格波动以及事故发生带给供电公司的风险性,建立了考虑经济性和风险性的最优事故备用容量购买模型.并利用蒙特卡洛方法对一个研究时段内的最优备用容量分配进行了仿真求解.结果表明,所建模型能为电力公司购买事故备用容量提供一定的风险决策依据.     

备用容量服务市场的风险决策

电力市场的备用服务决策一般采用确定性方法,即使计及事件概率,也由于未考虑相关损失而难以体现风险理念,不能优化各类备用的组合。为有效协调安全性和经济性,应将安全性用货币来量化,并用广义的经济利益最大化作为技术决策的准则。文中采用风险管理和协调优化的观点,结合电力可靠性与可中断负荷价值化理念,提出一种基于风险量化的优化决策方法,对各类备用资源实现优化组合。仿真结果表明了方法的有效性。     

计及风险规避的售电公司平衡市场优化交易策略研究

由于市场价格具有波动性和不确定性,售电公司在平衡市场的直接交易面临较大风险。引入用户侧负荷作为平衡资源,提出了包含可中断负荷/电量收购和关键负荷电价两类需求响应项目参与的平衡市场优化交易策略,以规避市场风险。采用条件风险价值度量交易策略风险,并建立了基于随机规划的非线性数学模型。利用双层规划思想,以售电公司收益最大、风险损失最小为上层目标,以用户满意度最大为下层目标,采用自适应遗传算法和二代非劣排序遗传算法进行模型求解。最后通过算例分析了风险偏好和市场电价波动程度对售电公司收益和风险损失的影响,对比证明了所提模型可显著优化售电公司的收益并降低风险损失。     

考虑风险偏好的快速频率响应备用容量规划

增设快速频率响应备用容量,为威胁系统频率安全事件设立备用规划方案,是应对电力系统频率稳定新形势的重要手段.首先,考虑一次调频事故拦截的潜在收益,采用风险偏好成本收益分析模型作为小概率极端事件的风险价值评估依据;基于序贯蒙特卡洛方法建立常规机组、高压直流传输线路、风电机组的运行状态模型,并将故障集输入所提的系统频率仿真模型中,对功率扰动实现系统频率追踪及下降最低点捕捉,进而获得满足快速频率响应备用容量;兼顾可靠性收益与备用综合成本,定义快速频率响应备用成本收益模型,并提出相应的备用方案可行性校验方法.算例结果表明:所提快速频率响应备用容量规划方案能有效的避免小概率极端事件被同质化,且极端事件概率越小,备用需求越高.     

基于风险量化的综合能源系统电储能事故备用容量优化利用研究

针对综合能源系统(integrated energy system,IES)中储能事故备用容量优化利用问题,提出一种基于风险量化的经济优化调度模型。首先,构建某电池生产园区IES能量框架,并针对重要负荷建立其脱网后需求模型。然后,以脱网后切负荷损失与运行成本之和最小为目标,并结合综合考虑天气类型、负载率水平以及脱网类型的脱网概率构建脱网损失模型,将脱网风险进行量化,同时可求解出脱网后的最优负荷投切方案及最小损失。基于此,以并网期望收益与脱网期望损失之差最大为目标,构建基于风险量化的IES经济优化调度模型,以此优化利用储能事故备用容量,提高系统并网运行经济性,通过外层/内层粒子群算法进行求解,得出并网能源最优调度方案及对应的期望收益。最后,以夏季典型日为例进行仿真,验证所提方法的有效性。     

考虑售电公司最优经营策略的曲线交易机制设计

约定电力曲线的交易方式能为交易双方提供更多选择,避免中长期电量合同分解问题,细化电力交易的时间粒度,有利于中长期市场与现货市场的衔接。为此,提出一种面向需求侧的约定曲线形状及价格的曲线交易机制。在此基础上,考虑电力交易中心和售电公司两个利益主体,构建曲线交易机制设计双层优化模型。其中上层以电力交易中心平衡账户在结算周期内余额方差之和最小为目标,构建曲线交易机制关键参数优化设计模型。下层考虑了售电公司的购电策略、可中断负荷购买策略和储能租赁策略,构建以单个售电公司利润最大化为目标的经营决策模型。算例结果表明所提出的曲线交易机制设计双层优化模型能有效反映电力交易中心参数设置对售电公司经营策略的影响,为电力市场机制设计提供定量分析的依据。     

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。     

售电公司电动汽车用户电价引导策略研究

售电公司作为我国新一轮售电侧改革后的新兴市场主体,可以起到增强电力市场竞争,促进资源合理配置的作用。考虑到电动汽车数量飞速增长的趋势,针对电力现货市场电价波动给售电公司带来损失的问题,从增加售电公司利润、降低电动汽车充电成本角度出发,提出了一种面向电动汽车用户的售电公司电价制定策略,并利用收益比例分成的方法增加用户的响应度,最后运用粒子群优化算法对建立的模型进行求解。结果表明:本文提出的策略能够有效地对电动汽车充电行为进行引导,一定程度上提高售电公司利润,降低电动汽车平均充电成本。     

基于风险量化的事故备用容量协调分配方法

备用容量在区域电网间如何分配将影响电力系统的可靠性和经济性。基于此研究了备用配置方案的风险量化评价指标,进而提出了一种计及成本效益比的电网事故备用容量风险量化协调分配方法。该方法首先分析了区域成本效益比、功率缺额事故发生概率、备用成本、缺电成本等因素对系统备用分配的影响,并对事故备用配置及备用配置不足所带来的风险分别进行了量化,然后基于量化结果重新分配区域电网的事故备用容量。最后基于IEEE 118节点系统进行了仿真计算,验证了本文所提方法的有效性和合理性。     

容量受限下电动汽车充电策略优化及应急备用能力分析

出行目的地充电覆盖的全面性、服务的及时快捷性及经济性是影响家庭乘用车电动化进程的要素之一,而居民区的充电设施建设和运营是其中的关键一环。因配电网容量限制等原因,居民区充电设施的发展落后于其他充电形式。有必要从居民区实际配用电条件出发,在精细化仿真纯电动汽车(BEV)充电过程基础上,讨论潜在的技术、市场手段对BEV充电过程的影响,并量化分析其作用和价值。在定义BEV充电合约模型基础上,开展了上述分析,给出基于最优价值网络的充/放电策略的优化求解方法,并通过算例验证了算法的有效性。仿真结果表明,在容量受限的条件下,相对于现有BEV的无序充电,集中管理的有序充/放电通过内部提效,能够显著扩大典型居民区内的充电服务容量,并提高BEV作为应急备用的并网容量互动能力,增加充电运营商的营收途径和综合效益。     

计及售电公司风险偏好和用户需求响应的售电公司购售电决策方法

随着中国售电市场竞争的加剧,售电公司需要充分调动消费者的需求响应能力,以降低购电和销售电力的风险。立足于售电公司本身,充分考虑其所处售电市场的竞争力和风险承受能力,从购电成本出发,以用户需求为主导,计及企业风险偏好,为售电公司制定合理的年度购售电计划和售电业务分配,提出了计及用户需求响应和企业风险管理的双层优化决策模型。结果表明,售电公司通过用户需求响应参与的比例调整电价,提高用户用电量,增强客户黏性,增加自身业务利润,实现售电公司与客户的价值双赢。     

电动汽车参与电量市场与备用市场的联合风险调度

市场环境下，实现电动汽车（EV）的有序用电调度，将为电网提供多样化的功率调节手段，支撑“双碳”目标下新能源为主体新型电力系统的建设。其中涉及多方市场参与者的决策博弈，是能源的信息-物理-社会系统（CPSSE）的典型应用之一。EV聚合商作为连接EV用户与电网的中间环节，需要处理好与用户之间的合约博弈，以及做好电力市场中的决策策略。该文以EV集群提供运行备用为背景，首先，分析了多方市场参与者的交互关系，提出EV聚合商与用户之间的合约机制；然后，分析了EV集群同时参与电能量市场与备用市场的耦合效应，通过聚合商参与备用辅助服务市场的机制设计，实现了EV正常充电与参与备用服务的解耦；最后，以聚合商风险收益最大为目标，构建多场景下聚合商同时参与日前电能量市场与备用市场的联合调度优化模型，通过算例仿真揭示了模型的有效性，实现了日内备用调度不确定性时的日前最优风险预防控制。     

计及风险备用约束的输电网风储容量双层优化

提高规划方案在电网调度运行中的适用性,是提高新能源消纳能力的有效解决措施之一。提出一种计及风险备用约束和多能源机组组合调度约束的输电网中风电场与储能电站联合配置的规划方法,充分利用电网灵活性资源调节能力并探索峰谷电价政策下的储能调峰盈利模式,综合考虑火电煤耗运行成本、风电弃风功率、储能建设成本与调峰收益、切负荷风险。采用双层优化方法,在外层基于向量序优化理论对配置方案做多目标评估筛选,在内层建立基于确定性备用约束的粗糙模型和基于N-1故障的概率性风险备用约束的精确模型的机组组合消纳运行模型。IEEE-RTS24节点系统算例结果证明,所提优化方法可平衡计算精度与计算速度,提高输电网的新能源规划、消纳和风险应对的能力。     

计及市场份额的售电公司收益风险研究

通过研究电力营销策略得到影响市场份额的因素,结合层次分析法(AHP)与logistics回归模型建立市场份额模型。并采用条件风险价值理论(CVaR),以售电公司效用最大化为目标,针对不同类型的售电公司,建立了售电公司计及市场份额与投资的购售电模型。通过算例仿真,验证了所建模型与采用方法的有效性,有助于售电公司进行投资建设与购售电决策。     

考虑备用共享的互联电网备用容量分配方法

计及电网互联,针对备用在区域电网间不同的分配方法对系统可靠性和经济性的影响,提出了考虑备用共享的互联电网备用容量分配方法。考虑区域互联、事故概率、备用成本、缺电成本等因素对备用分配的影响,提出一种计及成本效益比的备用分配方法;考虑事故发生的概率和后果,并对备用配置及备用配置不足带来的风险分别进行量化,提出备用配置的可靠性和经济性评价指标。最后通过某一实际互联电网进行算例仿真,验证了方法的有效性和合理性。     

配电侧购电风险规避模型综述

分析了从电价的预测、购电电量的合理分配、金融工具的运用的各类数学模型,并对同一类模型的优缺点进行了比较,从而使配电侧在购电时能更好地掌握购电策略,减小购电风险,最后对配电侧规避购电风险的发展趋势进行了展望。     

基于充电行为预测的电动汽车参与系统调频备用：容量挖掘与风险评估

以电动汽车(EV)聚合商在调频辅助服务市场提供备用容量为研究对象,考虑EV用户充电行为的不确定性和用能需求,建立了EV聚合商充电功率及备用上报的优化决策模型。首先,对EV充电记录及调频信号的历史数据进行分析,提出了充电EV数量的预测方法以及调频信号的时间序列特征分析方法;然后,考虑EV聚合商响应调频信号的准确度降低或EV用户的充电需求无法得到满足的风险,提出了基于条件风险价值的风险成本评估方法,用于权衡EV聚合商提供备用的收益及风险,并建立了以收益最大化为目标的优化模型;最后,基于仿真算例对比分析了不同应用场景下EV聚合商提供辅助服务备用的特性及优势,验证了所提模型的有效性。     

售电公司客户风险等级评估方法研究

针对我国售电市场开放初期,售电公司选择客户时风险因素考虑不足的现状,提出了一种基于层次可拓法的售电公司客户风险等级评估方法。首先,建立多指标分层次的售电公司客户风险等级评估模型。其次,采用层次可拓法和主、客观加权平均权重法相结合的等级评估法,实现对目标客户的风险等级划分。最后选取广东省某地区一些典型客户进行评估,结果证明了该评估方法的合理性和有效性,为售电公司拓展客户、降低经营风险、提高收益提供了理论支撑。     

基于社会效益的备用容量优化分配

首先用等效持续负荷曲线分析系统的可靠性,确定系统的电量不足期望值。进而分析系统在市场环境下的备用容量成本,根据备用市场所独有的特性得到其出清过程,然后对VOLL值的确定进行多种方法的对比研究。以社会效益最大为目标函数,通过算例可以得出最佳备用容量和它的分配方法。与传统的方法比较,验证了该方法在市场环境下的有效性。