基于Stackelberg博弈模型的综合能源系统均衡交互策略

提出了一个基于多主多从Stackelberg博弈的能源交易模型,通过分析综合能源系统中多个分布式能源站和用户之间的多种能源的交互方式,求解它们之间的均衡交互策略。在博弈模型中,分布式能源站作为领导者负责购入天然气来生产用户所需的电能和热能,通过竞争决定能源价格,并且根据用户需求优化生产方式,从而最大化各自的收益。能源用户作为跟随者,以最大化消费者剩余为目标,根据能源价格决定电需求和热需求。通过分析博弈的性质,证明了该博弈模型存在唯一的均衡解,并推导出了该均衡解的闭式表达式。同时,提出了一个分布式算法,仅使用有限的信息求解出能源交易双方的均衡解。经算例验证,所提的博弈方法和分布式算法可有效地求解出分布式能源站和用户的均衡交互策略。     

基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略

针对当前多微网能源交易中未充分考虑供能侧与需求侧的互动关系,且随着碳交易市场的全面发展,多主体在碳交易机制下能源交易时的利益交互关系需深入挖掘等问题,提出一种基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略。首先,综合考虑多微网综合能源系统能源交易中各微网运营商以及用户的利益诉求,基于纳什议价理论构建碳交易机制下多个微网运营商与代表整个多微网用户侧利益的负荷聚合商的合作运行模型。其次,在证明所提纳什议价模型可以最大化社会效益的基础上,将原问题转化为易于求解的两个子问题,运用交替方向乘子法先后对两个子问题进行分布式求解,在交互有限信息的基础上达到博弈均衡,充分保证了各交易主体的信息隐私。最后,通过算例对比证明了所提方法在减少碳排放、提升个体效益和社会效益上的有效性,并深入分析了在碳交易机制下多主体合作运行减少碳排放的综合原因。     

分布式能源系统——一种广义的需求侧资源

分布式能源概述 “分布式能源”是指分布在用户侧的能源综合利用系统。它是以诸多能源资源为原料输入,以冷、热和电为主要能源产品输出,以分布式能源系统、分布式网络和分布式（智能）控制技术为基础的区域性能源产、供、配、售和用一体化体系。分布式能源的基本特征包括系统规模小型化、能源种类多样化、能源供应间歇性、能源阶梯利用高效化以及靠近用户负荷。     

分布式能源发展对策研究

分布式能源是指分布在用户侧的能源梯级利用和可再生能源及资源综合利用设施,通过在现场对能源实现温度对口梯级利用,尽力减少中间输送环节的损耗,实现对资源利用的最大化。分布式能源将根据用户对于各种能源产品的不同需求,利用各种先进技术按需转换,实现系统与投资的最优化。它将依赖于信息通讯技术和智能控制技术的成果,实现现场无人职守。     

基于供需互动的区域能源网热电价格联合出清策略

针对区域能源网热电耦合、多元主体的特点,基于产能、用能的时空互补性,提出一种含多买方多卖方的区域能源网分布式交易市场框架和基于供需互动的热电价格联合出清策略。首先,建立了由能源交易平台、多能源微网和智能用户构成的区域能源网热电共融市场框架和交易机制;其次,分析并建立了多能源微网和智能用户以追求自身利益最大化为目标的热电价格耦合响应模型;之后,提出以区域能源供需平衡为目标的热电价格联合出清策略,该策略既可以实现能源供应侧资源的优化分配和能源需求侧能量的合理消费,又可以保护市场参与主体的隐私;最后,在由3个能源微网和6个智能用户构成的区域能源网上对模型进行仿真,验证了该交易策略在提高新能源消纳水平、需求侧资源灵活性以及热电互补能力等方面的优势。     

考虑需求侧碳交易机制的多微能网分布式协同优化调度

为助力减碳控排,促进城市能源协调发展,多微能网已成为城市能源网的重要组成,随着碳交易和电力市场的发展,亟需开展多微能网优化调度策略研究。该文在含多微能网的城市综合能源系统背景下,构建了基于多决策主体交互协调机制的多微能网系统协同调度框架,提出一种考虑需求侧碳交易机制的多微能网分布式优化调度方法,分别针对主网层和微能网层建立了考虑需求侧碳交易的分布式协同调度模型,以主网成本最小化为目标,兼顾各微能网利益最大化,实现整体社会效益最大;并基于目标级联技术进行分层分布式求解,在保护各微能网信息隐私的同时,实现多微能网综合能源系统低碳经济运行。算例表明,所提方法能够有效提升多微能网能源系统利用效率和新能源消纳能力,为含多微能网城市供能系统建设提供依据。     

基于动态电价机制的用户侧分布式储能电能交易策略

用户侧分布式储能具备优化用户电力负荷曲线和协调消纳系统侧可再生能源发电的能力。提出一种基于动态电价机制的配电系统用户侧分布式储能电能交易策略。首先,该策略在充分考虑新能源出力和用户电能需求不确定性的基础上,构建用户侧分布式储能和配电系统的日前电能调度模型;然后,根据动态电价机制对用户侧分布式储能调度计划和系统侧可再生能源消纳水平的影响,建立基于主从博弈的配电网运营商和用户侧储能运营商的电能交易模型,并采用启发式算法获取博弈模型的均衡解;最后,通过算例验证了所提电能交易策略可有效提升配电网运营商的经济效益与新能源消纳水平,并降低用户侧的运行成本。     

考虑居民热负荷主动需求响应的园区综合能源系统分布式优化运行方法

主动需求侧响应(active demand response,ADR)不仅可降低综合能源系统运行和投资费用，还可应用其灵活性更多地消纳清洁间歇性可再生能源和降低碳排放。为深度挖掘居民热负荷动态特性所蕴含的灵活性ADR资源以及考虑用户隐私需要，该文通过对其进行精细化建模，提出了一种可适用于多用户的园区综合能源系统分布式优化运行方法。首先，对居民热负荷ADR资源进行精细化状态空间建模；其次，以此为基础，建立考虑居民热用户ADR的园区综合能源系统优化运行模型；然后，考虑用户隐私保护需要，提出基于交替方向乘子法将系统整体大规模优化问题解耦为供给侧和需求侧子问题后实现分布式精确求解；最后，通过对含128户居民用户的典型园区综合能源系统算例进行分析，验证了该文方法的有效性。     

面向能源互联网的用户侧分布式储能价值评估

随着能源互联网的发展,分布式储能以其优良的系统灵活性和电力一致性,对推动电力生产和利用方式变革具有重要战略意义。针对用户侧分布式储能,以并网型“分布式光伏+储能”为主要应用模式,以前置运行优化的用户侧分布式储能全寿命周期成本收益分析为基础,提出了基于双粒度储能优化运行策略的分布式储能价值评估模型。以中国某省一般工商业和大工业用户为案例,对负荷特性、电价政策、储能成本和储能技术特性对用户侧分布式储能价值的影响进行敏感性分析,研判用户侧分布式储能未来发展潜力和趋势。     

综合能源服务商参与多能源市场的决策建模研究

提出了一种包含综合能源服务商的多能源市场框架,研究了综合能源服务商聚合用户侧分布式能源资源,并参与电力批发市场的行为。在Leader-Follower模式下建立了综合能源服务商的双层决策模型,利用KKT条件和强对偶理论将双层决策模型转化为单层的混合整数线性优化模型。算例分析表明,综合能源服务商的行为能整合用户侧分布式能源资源,完成需求侧响应,使用户侧成本最小、决策最优。研究成果将为多能源市场的构建以及综合能源服务商参与市场的决策提供参考。     

用户侧分布式光伏技术扩散能力评估方法

分布式可再生能源高比例接入是未来电力和能源系统的趋势。售电市场改革背景下,零售侧价格机制对推进用户侧可再生能源规模化接入与消纳具有重要意义。考虑到可再生能源开发利用本质上是一个技术创新扩散过程,该文提出一种用于衡量用户侧价格机制影响下的分布式光伏扩散能力的评估方法。首先,基于居民侧双阶梯式零售电价费率模型,应用拉姆齐定价原理构建含用户与售电商的二元主体购售电决策模型。其次,引入系统动力学建模思想,分析电价设计与分布式光伏接入容量的市场反馈机制,建立电价引导下的分布式光伏动态扩散的系统演化模型。最后,提出基于李雅普诺夫函数的分布式光伏稳定扩散的判别条件,并获得分布式光伏在用户群体中可接入的极限容量。算例分析从中长期时间视角,评估价格因素对系统中分布式光伏扩散能力的稳定性和灵敏度的影响。     

基于区域互联的能源零售市场双边竞价出清策略

随着综合能源系统与多能源市场的发展,通过市场交易实现能源优化分配已成为研究热点.当前区域间能源互联成为趋势,多区域的能源传输与交易得以实现.以分布式能源站及多能用户为市场参与主体进行研究,首先研究互联分布式能源站的运行原理与连接方式,并建立机理模型,引入用户竞价策略,构建互联区域能源零售市场框架.其次,对比独立或互联区...     

基于区块链的农业时移负荷交易平台框架及交易策略研究*

随着数字经济与设施农业的发展,设置最优的交易策略让农业时移负荷就地消纳分布式发电功率最大化。根据区块链具有安全、去中心化、难篡改的特点,提出了基于区块链技术的交易平台,用于农网中分布式能源用户与新型农业负荷的交易。交易平台根据博弈模型制定内部电价,用户根据电价对分布式能源就地消纳最大化为策略目标做出响应。利用实物ID技术对时移负荷进行标识编码,并监督负荷的设备参数、用能和运行数据等信息。针对园区微电网中分布式能源用户的出力,对时移负荷提出了下一时段交易策略。融入交易平台的模式下,微电网内时移负荷控制更精确,能源就地消纳率和用户综合效益得到提升。     

分布式能源市场需求及发展前景分析

一、分布式能源市场需求分析 分布式能源是相对于集中供能而言的。分布式能源是建在用户端的能源供应方式,可独立运行,也可并网运行;是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统,将用户多种能源需求,以及资源配置状况进行系统整合优化．采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统。     

2015年国际供电会议学术动态系列报道:分布式能源与主动需求集成

介绍了2015年国际供电会议分布式能源与主动需求集成(CIRED S4)分会的学术交流情况与研究热点。CIRED S4共录用126篇论文,通过大会宣读、张贴交流以及圆桌讨论会等多种形式进行热点问题的沟通研讨。会议关注的热点问题包括:柔性负荷特征、用户电价响应机制等用户侧行为特点、分布式电源控制、需求侧管理策略、分布式能源和不同负荷响应模式引入对电网规划与运行等方面带来的影响,以及不同示范工程在各自领域内的先进研究成果及推广价值等。     

编者与读者

分布式能源作为一种新式的能源利用模式,旨在用户侧的能源梯级利用和可再生能源及资源综合利用。分布式能源大多采用天然气、可再生能源等清洁能源为燃料,其意义在于缓解环境压力、提高能源利用率和缓解电网调峰压力,尽量减少中间输送环节的损耗,实现资源利用的最大化。本期“分布式能源与清洁能源技术（二）”专题介绍分布式能源的高效用能、生活垃圾处置中的可再生能源开发与利用以及分布式供能技术应用等。本期专题承各位专家的支持并亲自撰稿,在此特表谢意。     

面向用户侧源储资源优化调度的能源区块链平台设计

用户侧分布式源储资源单体容量小、分布零散,归属主体多样,难以被现有电网调度系统直接调控.为能够在聚合层有效利用用户侧泛在资源,文中设计并实现了一种能源互联网区块链(ENBC)平台,将分布式发电资源和负荷侧资源进行聚合及协同优化调控.并进一步研究了基于物联网和ENBC平台的分布式虚拟电厂内部能量优化调度方法,从参与主体、数据结构、优化调度、安全校核、价值结算等方面进行了框架设计,进而提出了面向可信交易的用户侧泛在资源调控实现方法.最后,以实际算例对系统的可用性进行了验证.     

电动汽车与分布式电源的微网经济调度

微网的运行可以很好地利用分布式能源,并实现需求侧管理的效益最大化,但是分布式电源的波动性使得微网的运行风险增加,同时也需要一定的储能投资。电动汽车电池作为一种储能装置可以为微网系统运行提供辅助服务。建立了分布式发电和电动汽车经济调度的多目标优化模型,以微网系统运行成本最低、系统等效负荷波动最小以及电动汽车车主的充电成本最少为目标,求得电动汽车的充放电功率,很好地配合了系统负荷以及分布式电源的出力波动,优化了系统的运行。     

基于需求侧响应的分布式冷热电联供系统能量管理策略

分布式冷热电联供系统(distributed combined cooling,heating and power system,DCCHP)因其高效的能源利用率成为区域综合能源系统的有效实现形式,同时随着需求侧响应(demand response,DR)技术的发展,通过管控用户用能行为来提高能源系统性能成为目前研究的热点。基于此,文章建立了区域能量管理系统(regional energy management system,REM S)并提出了一种基于DR的DCCHP能量管理策略。在用户侧,对系统负荷进行分类并建立考虑用户满意度反馈及动态费用补偿的DR控制模型。REMS用能方式管控子系统,针对冷热电负荷各自的特点及组成,以DR补偿费用及负荷峰谷差最小为目标优化初始负荷曲线形态。在供能侧,将优化后的负荷数据输入REMS设备出力调度子系统,以DCCHP综合成本最小为目标经济管控系统设备出力。算例仿真结果证明所提策略可有效提高系统能源利用率、降低成本,实现供需双侧的共同优化。     

计及多能源集线器的电热综合能源系统分布式优化

由于电热综合能源系统各主体信息不共享、存在隐私保护等,区域内不同主体的自治决策和通信安全变得至关重要。为此,提出一种基于交替方向乘子法(ADMM)的电热综合能源分布式优化方法,以实现电热综合能源系统中能源集线器(EH)的自治决策和分布式优化。建立了电热综合能源系统与EH的优化调度模型,并建立了基于ADMM的电热综合能源系统分布式优化模型,实现了综合能源系统运营商与多个EH运营商的分布式功率交互。同时,采用自适应步长的方法求解所建立的模型,提高了算法的收敛性。