局域能源市场多产消者P2P交易框架设计

随着局域能源市场中分布式能源的大量接入和电力系统运行方式的逐渐转变,具有电能生产/消费行为的产消者得到了广泛关注与研究。在此背景下,为提高小规模能源在局域能源市场中的就地消纳能力,设计了一种面向局域能源市场中多产消者的点对点(P2P)日前市场交易框架。在局域能源市场建立了P2P市场交易平台,并对产消者的基本特征进行了归纳分析,提出了典型的产消者组合类型;在产消者层面,采用供给函数均衡模型对产消者竞价行为进行建模,确立了含多产消者的P2P交易平台参与局域能源市场交易;采用连续双边拍卖机制对产消者之间进行P2P匹配,并确定交易过程中的拍卖价格和交易价格。最后,通过算例验证了所提P2P交易框架的有效性。     

电力P2P交易中计及社会福利的产消者合作联盟

随着分布式清洁能源发电技术的发展,传统电力用户逐渐转变为电能产消者,并可采用合作联盟形式参与电力P2P(peer to peer)交易,促进分布式清洁能源就地消纳。该文通过从源端和传输端分别核算碳减排量的方法,构建一类考虑经济效益和环境效益的社会福利函数,研究分布式电能产消者通过合作联盟形式实现社会福利最大化的途径。设计一种依据产消者对联盟社会福利贡献值分配合作剩余的机制,激励产消者合作的积极性以维持联盟的稳定。算例分析表明：相较于P2G(peer-to-grid)交易和非合作P2P交易,产消者以合作联盟方式参与电力P2P交易的社会福利分别提升了62.62%、33.79%。因此,以市场化的方式组建合作联盟参与电力P2P交易并合理分配利益,可挖掘分布式清洁能源就地消纳的潜力,促进能源消费的绿色低碳转型。     

基于区块链技术的产消者P2P电能智能交易合约

随着分布式资源比例在配电网中不断提高,如何为拥有源荷二重属性的产消者提供低信任成本交易平台和经济性高的智能合约是一个重要的问题。具有分布式特点和工作量证明(proof of work,PoW)安全机理的区块链技术被认为是目前最为适合分布式能源交易的工具之一。针对多产消者电能交易问题提出了区块链技术支撑的P2P智能合约。首先,建立了产消者的资源量化模型;其次,提出了基于P2P思路的产消者日前合约制定方法,产消者通过拉格朗日解耦原理和次梯度法对电能计划函数进行求解,期间根据价格更新函数在辅助区块链上实现信息交互,充分保护了用户的隐私安全,最终日前交易结果将存入内容可追溯的区块链账单中;在实时环节,全体产消者基于满足激励相容理论的VCG(vickrey-clarke-groves)规则对可能存在的功率偏差进行P2P电能交易,并将达成共识后的交易结果计入账单,在保证满足实时交易时限的同时提供了结算方便的区块链代币;最后通过算例验证了所提智能合约的有效性。     

考虑需求响应的多微网P2P能源交易低碳运行策略

随着“双碳”目标的提出,微电网作为分布式电源利用的有效形式,受到能源管理应用领域的广泛关注。随着微电网数量增加,多微网端对端(peer to peer, P2P)能源交易有助于促进区域内能源的互联互济和清洁能源的就地消纳。在考虑微电网的碳排放特性和需求响应潜力的基础上,构建多微网P2P能源交易模型实现配电侧供需协同以及确定其最优交易策略。首先,提出了微电网运行优化模型,以运行费用最小化为目标鼓励微电网参与需求响应;其次,实现微电网内部购售电和储能充放电碳排放的量化,并计算微电网的碳排放成本;再次,基于广义纳什议价理论构建P2P能源交易模型并在模型中加入潮流约束,在保证电力系统安全稳定运行的基础上实现多微网的能源共享和收益分配。最后,基于IEEE-33节点系统进行算例分析。结果表明,考虑需求响应和碳排放费用的多微网P2P能源交易有助于促进微电网之间的能源共享和新能源消纳。     

无协调主体的多产消者完全端到端交易机制

产消者之间进行能量交易对促进分布式资源就地消纳具有重要意义。为此,在充分考虑产消者利益诉求的基础上,提出了一种无协调主体的多产消者完全端到端交易机制,以实现社会福利最大化。以微网为例,对产消者内部资源进行建模,并引入物理网络约束,提出多产消者能量交易集中式优化模型。通过支路撕裂法及拉格朗日对偶分解,将问题转化为分布式优化问题,并利用交替方向乘子法求解。可证明此机制无需第三方主体协调,仅需在交易主体间进行信息传递,通过各主体内部进行资源调配即可完成优化,实现完全分布式求解。此外,所得价格更符合实际市场的运作规律。最后,以4个微网为例进行分析,验证了所提交易机制的可靠性以及有效性。     

含分布式电源P2P交易的社区微网运营机制

随着越来越多的分布式电源通过微网接入配电网,在微网中开展基于分布式交易机制的新能源交易可以有效提高分布式主体的效益,促进新能源的投资建设。文章构造可交易能源系统在社区微网运营中的应用场景,建立适合含有分布式电源和储能的社区微网用户之间的P2P交易模型。微网用户可以在P2P市场中对需求或多余电量以按报价支付的方式交易,将交易形成智能合约,存储在分布式网络中并自动执行。最后用实际微网的仿真算例验证新能源分布式交易对社区微网中所有用户效益的促进作用。     

P2P模式下产消者交易模型建立与仿真验证

随着新电改环境下售电侧放开,越来越多的产消者资源愿意参与到电力市场中以减少自身的用电开支,如何在P2P（peer-to-peer）交易模式下制定产消者购售电模型成为一个亟待解决的问题。首先,以含光伏（photovoltaic, PV）,微型燃气轮机和固定负荷资源组成的多个产消者集群为研究对象,建立了产消者资源约束模型。其次,采用拉格朗日对偶分解原理和次梯度法以产消者运行成本最小为目标制定了基于P2P市场交易模式的产消者购售电计划。在保证用户的信息安全的同时实现了产消者之间的P2P电能共享。最后通过算例验证了所提策略的合理性和有效性。     

面向智能园区多产消者能量管理的对等模型(P2P)建模与优化运行EI北大核心CSCD

可交易能源系统基于市场运行机制可以充分发挥产消者的资源灵活性,并保障电力系统的安全,经济运行。针对含光伏(photovoltaic,PV)出力、储能装置(energy storage system,ESS)、电动汽车(electric vehicle,EV)以及空调(heating ventilating and air conditioning,HVAC)资源的多个产消者组成的智能园区为研究对象,首先对产消者资源灵活性进行整合与量化并根据交易流向进行解耦。其次,为确保园区交互平台中参与用户的信息安全,实现园区内电能共享、就地消纳,提出了基于次梯度法的成本最小化算法及其分布式凸优化运行框架。优化子问题可以通过有限的信息交互迭代收敛于全局最优解,实现产消者之间的P2P(peer-to-peer)电能交易,最后通过算例验证了所提模型的有效性。     

基于集中-分散交易机制的多产消者两阶段鲁棒优化模型

针对产消者参与电力市场交易过程中的不确定性,提出一种多产消者两阶段鲁棒集中-分散交易模型.考虑产消者之间可进行点对点分散交易,建立多产消者集中-分散市场交易模型;考虑光伏出力不确定性对交易策略的影响,构建多产消者两阶段鲁棒市场交易模型;采用Nash谈判法实现多产消者合作剩余的公平分配.仿真算例验证了所建模型的有效性.     

产消者参与调峰辅助服务市场的交易策略

新型电力系统背景下,大量的分布式新能源接入,具备自主决策能力的产消者群体成为参与调峰辅助服务市场的新型主体。首先,考虑产消者辖内的各类弹性资源特性,提出产消者参与调峰辅助服务市场的决策模型。其次,基于产消者的趋利特性与不同产消者对经济收益的差异化心理,引入对中标概率的敏感因子,提出产消者最优报价模型。最后,以系统总调度成本最低为目标提出市场出清模型。算例表明,所提出的模型不仅有利于缓解系统调峰压力,还具有减小线路负载压力、改善节点电压的效果。     

考虑配网潮流的多微网集中式交易定价策略

随着微网在配电侧的发展,如何在满足配电网潮流约束的基础上,实现微网的交易诉求成为关键问题。该文提出一种由配电网制定电价,微网对定价策略作出响应的集中式电能交易框架。首先,分别针对配电网与微网建立考虑其效益与约束的交易模型;然后,基于配电网与微网交易中体现的主从关系建立主从博弈模型;最后,采用双层迭代优化方法求解,为了保证迭代求解过程中配电网潮流计算的可行性,引入二阶锥松弛方法和松弛变量处理配电网模型。在IEEE 33节点系统算例中表明,相比于电网电价,该文所提定价策略,可满足配电网潮流约束,降低网络损耗,同时增加配电网交易收益与各微网运行效益。     

考虑微网市场交易影响的配电网可靠性分析

微网内分布式资源分属于不同主体,市场主体的趋利性市场行为影响微网的源荷功率特性,进而影响电力设备和配电网的可靠性。文中提出了一种考虑微网日前市场交易影响的配电网可靠性分析模型。首先,构建各类市场参与者的日前市场投标策略和市场出清模型。其次,考虑不同时段源荷水平对可靠性的影响,提出载荷相关的元件老化失效模型,并针对源、荷、投标及外部电网电价的随机性及时序性,生成“源-荷-市”联合时序场景。最后,在改进的RBTS BUS 6算例系统上进行仿真分析。结果表明,需求侧分布式资源参与市场能降低峰值时段的元件失效概率且增加系统容量备用,起到一定的削峰填谷作用,根据不同电源的出力水平合理地配置备用容量能有效提高供电可靠性。     

面向能源社区能量管理的配网产消者分布式优化调度

随着售电侧市场的逐步放开和分布式资源在配电网中渗透率的不断提高,电力市场和配电网运行面临新的机遇与挑战。在此背景下,该文针对兼具电能生产和消费能力的配电系统产消者,以交互能源机制作为提升系统运行经济性与安全性的手段,提出了面向能源社区的能量管理模型,利用配电网的天然网络特性,通过图论对能源社区配网拓扑进行细化建模。在计及电网运行约束的条件下,建立以能源社区运行成本最小的日前优化调度模型。针对能源社区中大规模产消者需求响应运行决策问题,采用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)制定能源社区分布式优化调度策略;针对大规模产消者优化策略迭代计算问题,提出良好契合网络模型的分支节点并行求解算法,进一步降低运算和通信负担。最后通过算例验证了所提模型的有效性。     

基于合约理论的产消者参与调频市场交易策略

随着分布式光伏、电动汽车、储能等技术的蓬勃发展,具有电力生产和消费双重身份的产消者群体不断壮大.与传统火电机组相比,产消者运行特性更加灵活,是良好的调频资源.然而,产消者个体资源有限且较为分散,直接参与调频市场会加重调度负担,为此,引入聚合服务商实现对产消者调频资源的有效聚合管理,建立产消者参与调频市场的双层交易模型....     

城市园区微网系统端对端能量交易技术研究现状与展望

随着分布式能源(distributed energy resources, DERs)以及需求侧柔性资源的广泛应用,城市园区微网系统(urban community microgrid system, UCMS)的架构、形态和运行方式将发生根本性改变,终端用户在微网中的身份将从传统的消费者转变为兼具能量生产与消费能力的产消者。通过建立端对端(peer-to-peer,P2P)能量交易机制,各个产消者之间可以在市场的引导下实现能量资源的协调优化,有效提升经济效益、供需平衡以及可再生能源就地消纳等UCMS全局效用。为此,分别从交易机制、运营策略以及建模分析3个角度,对城市园区微网系统P2P能量交易技术的研究现状进行了分析,希望能够对未来UCMS市场化运营提供一定的思考和借鉴。     

可交易能源框架下的微网群动态电能交易策略

为促进微网间的能量互济和协调控制以及平抑微网与配网之间的功率波动,文章提出了可交易能源(transactive energy,TE)框架下的微网群动态电能交易策略。首先,设计了基于可交易能源平台的微网群电能交易结构,保证了市场参与者的隐私安全,提高了电能交易的灵活性;其次,构建了微网群动态电能交易模型,以计及储能电池退化成本和可控负荷调度补偿成本的微网成本最低为目标优化电能报价,以微网群电能交易成本最低为目标优化电能交易量,通过多轮竞价以协调微网间的电能交易,促进系统供需平衡,减小微网与配网之间的交互功率;最后通过3个互联的微网分析验证所提策略的有效性和经济性。     

多微网多时间尺度交易机制设计和交易策略优化

为了在多微网交易中充分发挥分散调度的优势、保护各子微网的隐私,以及进行高效快速的计算,文中提出了一种并网型多微网系统多时间尺度交易机制和基于深度学习的交易策略优化算法。首先,建立了多微网内部交易价格模型,该模型可根据多微网内部供需形势的变化,动态调整内部交易价格,使多微网内部交易相对于微网直接与配电网交易更具经济性,从而激励各子微网参与内部交易。其次,建立了“报量不报价”的日前、日内交易机制。在日前交易中通过交易电量和内部交易价格的迭代,形成日前交易计划和交易价格,并进行日前电力交易出清;在日内交易中,各子微网仅申报一次不平衡功率的购售电需求,申报结束后直接出清。此外,基于多微网系统与配电网之间日前预期和实际交互功率的偏差,提出了联络线功率偏差的补偿方案,以降低多微网系统功率波动对配电网运行的影响。然后,基于生成的日内交易样本数据,引入深度神经网络算法训练学习各子微网的交易策略,以便子微网在日内交易阶段快速、准确地得到自身最优的购售电计划。最后,通过算例验证了所提出模型和算法的有效性。     

基于古诺模型的电力产消者鲁棒随机市场交易研究

随着用户侧分布式能源的爆发式增长,具有源荷双重属性的产消者逐渐增多,并且开始作为新兴主体参与到电力市场中。针对含产消者的寡头电力市场出清问题,提出了一种基于古诺模型的产消者市场交易模型,并进一步采用鲁棒和随机混合方法处理产消者内部可再生能源出力的不确定性,提出了产消者鲁棒随机市场交易模型。最后,在IEEE-39节点系统上验证了所提模型和方法的有效性,并对产消者的市场力进行了评估。     

基于多链式能源区块链的P2P微网电能交易研究

随着社会经济发展对新能源电力需求的日益增加,发展与之相适应多主体、分时段的电能交易模式可促进电力能源结构的优化.在分析能源区块链结构和运行机理的基础上,针对微网P2P电能交易特征设计了一种多链式能源区块链工作模式,可保证整个过程完整、可监督和真实,进而针对该工作模式提出了动态分区算法优化电能交易过程.设置四组算例仿真实验,由实验结果可知,通过设置初始分区数、依据电能交易频率调整分区能够优化微网P2P电能交易过程,并给出区块大小和节点数目对单个区块链传播时间的影响.