电动汽车聚合商参与下的主辅联合市场均衡分析

深度挖掘市场化背景下典型灵活性资源——电动汽车聚合商的能力与价值,是实现未来电网高效运行与电动汽车行业快速发展的重要支撑.文章以电动汽车聚合商为对象,通过主辅联合市场模拟分析,对其市场运营能力进行探索.首先,建立了电动汽车聚合商参与下的电能量市场和调频辅助服务市场交易框架,对电动汽车聚合商参与市场方式及各市场主体的成本...     

考虑替代效应的电动汽车负荷参与调频辅助服务市场出清方式

在新能源并网比例不断提高的背景下,按需扩大调频辅助服务提供主体,引入负荷侧资源提供高性能调频服务,并逐步使市场竞争多元化是市场化探索调频辅助服务机制的重要趋势。为此,分析了当前出清方式与补偿机制下电动汽车(EV)参与调频辅助服务市场的市场竞争力,并提出了考虑替代效应的调频资源报价修正方式。分别建立了调频辅助服务市场与电能量市场顺次出清及联合出清模型;分析了EV的出行数据,根据当前电池售价形成基于电池损耗成本的补偿价格响应模型;结合联合出清模型及补偿价格响应模型计算EV以当前价格排序及考虑快速调频资源替代效应后的价格排序参与调频辅助服务市场的利用率。算例仿真结果表明,当前的补偿价格不能很好地调动EV参与调频辅助服务市场的积极性,需要合理改善价格排序方式,而考虑替代效应的价格排序方式能提高EV的中标率,同时减少调频辅助服务市场的支出。     

考虑多重不确定性的电动汽车聚合商参与能量-调频市场的鲁棒优化模型

为了充分挖掘电动汽车（EV）参与电力市场交易的市场价值,电动汽车聚合商（EVA）可将众多EV资源聚合起来作为一个投标主体参与日前能量和调频市场。针对EVA参与电力市场的投标决策面临多重不确定性因素影响问题,计及EV电量和功率边界,建立了EVA响应能力评估模型;对EV用户响应意愿、调频信号和市场电价的不确定性进行建模;以EVA的投标净收益最大化为目标,构建一种考虑多重不确定性的EVA参与能量-调频市场的鲁棒优化模型,以合理制定次日各交易时段EVA的基线功率和所提供的调频容量。通过算例验证了模型的有效性,并分析了各种不确定因素对投标净收益的影响,所提策略可为EVA的投标决策提供参考。     

电动汽车协助火电机组参与调频辅助服务优化控制策略

高比例可再生能源接入电网使得系统频率控制难度提升,电力系统二次调频面临新的挑战。为此,提出一种电动汽车(electric vehicle, EV)协助火电调频机组参与辅助服务市场的优化控制策略。在调频指令分配比例优化阶段,考虑调频成本及电池补偿成本,最大化调频商收益为目标,提出滚动优化控制策略。在EV充电站响应阶段,考虑站内各EV荷电状态及可调容量,采用分区分级动态调节充放电功率控制方法响应调频责任。最后,搭建含EV电站的两区域互联电力系统模型,对该调频策略的性能及经济性进行仿真分析。结果表明,所提策略有效降低了频率响应偏差,同时提高了调频商的经济收益。     

考虑充放电激励机制的电动汽车聚合商参与能量-调频市场多阶段运营策略

完善电动汽车(EV)主动参与充放电双向互动调频的激励机制,综合考虑EV充放电行为在能量-调频市场中的多阶段交互影响,有利于准确评估聚合商参与电力市场的收益。提出了EV聚合商参与多品种市场的多阶段运营策略,以实现聚合商的运营收益最大化。基于充电行为特征的统计数据,建立单体EV的功率及能量响应边界,并考虑用户参与充电和放电控制的差异性,结合用户自身偏好、电池损耗,提出EV集群的充放电激励机制,并在此基础上建立EV集群功率及能量的响应边界约束。基于EV充放电调节控制的时序性和多阶段市场的调频需求,建立考虑多阶段时序交互的多品种市场运营收益优化模型。结合PJM市场的运营案例,验证所提充放电激励机制和运营策略的有效性,结果表明其能在保障用户充电需求的基础上,有效提升聚合商参与能量-调频市场的收益。     

考虑新增电动汽车充放电中断风险的聚合商调频辅助服务投标策略

针对部分新增电动汽车(EV)用户主观中断充放电给聚合商带来的违约风险,充分考虑聚合商控制度与用户满意度之间的矛盾关系,提出了一种考虑新增EV充放电中断风险的聚合商调频辅助服务投标策略。首先,在聚合商与交易中心互动流程的基础上,提出多级别EV充放电控制度的分析方法,采用Stevens定律确定调频辅助服务补贴价格与用户响应率之间的关系,并基于蒙特卡罗法建立不同控制度下EV充放电响应容量的评估模型;然后,考虑EV中断退出风险,提出基于条件风险价值的中断退出风险评估方法,以聚合商净收益最大为目标,建立计及中断退出风险的聚合商投标决策模型,并采用MATLAB中的YALMIP、CPLEX工具箱进行求解;最后,以日前24 h调频辅助服务市场中某EV聚合商对目标资源投标为算例,验证所提投标决策模型的有效性。     

负荷聚合商参与调峰市场调度权综合评价模型研究

用户侧可调节负荷参与调峰市场的发展前景广阔,为保证调峰市场负荷聚合商公平竞争,建立了负荷聚合商参与日前调峰市场的调度权综合评价模型。首先针对不同负荷聚合商的响应调峰特性,基于负荷聚合商的申报信息以及历史响应情况,从技术类、经济类、社会类、自然环境类4个方面建立负荷聚合商的指标体系;然后基于熵权法和TOPSIS法构建综合评价模型,对负荷聚合商进行排序,确定不同负荷聚合商的调度权;最后对某地区负荷聚合商进行实例验证,结果表明所提方法能确定参与调峰市场的负荷聚合商类别和优先调度权。     

电动汽车聚合商参与调频备用的调度方法与收益分成机制

针对电动汽车聚合商参与电网调频的调度与用户结算问题,提出了结合日前电量/备用优化、实时功率分配、聚合商与用户收益分成3个部分的运行框架.通过提出基于充电需求的裕度评估并将其作为核心参数,在日前阶段降低了充电/调频双重变量的复杂性,能够在日前联合优化充电电量和备用容量;并在实时功率调度,和各用户的调频贡献结算这2个过程中...     

电动汽车集群参与调频辅助服务市场的充电调控策略

随着电力市场改革的推进,电动汽车(EV)接入电网可作为分布式储能设备提供与电池储能类似的调控能力,探索电动汽车集群(EVA)参与电力辅助服务市场的潜力,可带来增长车主在电力市场盈利和提升电网安全经济运行的双重效益。首先,提出了一种EVA参与多品种电力市场交易的调控与市场收益评估方法,在满足用户多样化充电需求的同时,提出了EVA参与日前能量市场和调频辅助服务市场的协同充电优化策略。然后,根据不同时段EV提供的调频能力,构建EVA参与电网调峰调频的控制系统分析频率响应效果。最后,应用PJM调频市场机制进行算例分析。该策略在考虑性能得分的情况下,同时考虑了容量收入和里程收入,最终结果表明EVA调频效果显著,并且有效提升了EVA参与电力市场调节的经济性。     

快速变负荷技术在调频辅助服务市场中的应用

通过对调频辅助服务市场交易规则研究,探索提高机组的综合调频性能指标,从而推导出需要提升机组的变负荷速率。通过机组快速变负荷策略的研究,在充分保证机组安全稳定的前提下实现对机组变负荷速率的提升。研究的应用取得了很好的效果,提升参与调频辅助服务市场的收益,同时对保障电网安全稳定运行具有重要意义。     

混合储能聚合商参与能量-调频市场控制策略

提出了一种混合储能聚合商（hybrid energy storage aggregator, HESA）参与能量-调频市场的控制策略。首先,对于独立系统运营商（ISO）发出的调频指令信号进行VMD-WVD时频域分析,重构固有模态分量（IMF）生成高频信号与低频信号,分别作为HESA中功率型储能和能量型储能的输入信号。其次,构建了计及多市场价格不确定性的HESA投标与运行策略min-max-min模型,基于列和约束生成算法（C&CG）和强对偶理论对主子问题进行迭代交替求解。最后,基于实际PJM市场的价格、调频信号等数据进行了仿真,验证了HESA主体投标运营策略的有效性。     

电动汽车及可中断负荷参与电网的调频控制

由于可再生能源的随机性,大量的风力发电和光伏发电接入电网将会带来频率波动等一系列的问题,智能配网中数目庞大、分散的电动汽车及可中断负荷参与电网的频率控制越来越受到关注。本文在考虑电动汽车电池的充/放电特性的基础上,提出了电动汽车接入电网的频率反馈动态控制模型。在此基础上,进一步提出了包含电动汽车及热水器参与的区域频率动态模型。通过Simulink仿真验证了电动汽车和智能热水器等可中断负荷能很好的平衡可再生能源带来的频率波动。     

电能量市场下负荷聚合商参与负荷削减投标策略

针对负荷聚合商(LA)在电能量市场下参与负荷削减投标(LCB)时面临负荷与价格的不确定性问题,文中提出一种可使LA代理成本最小的LCB参与策略。首先,将LA的购电申报、LCB申报与可调节负荷的控制问题统一描述为混合整数线性规划问题。其次,利用双层规划模型处理负荷功率的不确定性,利用历史场景法结合场景缩减处理市场价格的不确定性。最后,基于宾夕法尼亚州-新泽西州-马里兰州(PJM)电力市场数据,针对所提策略及其在测试场景集中的表现进行分析。测试结果表明,所提策略及场景缩减方法能够降低聚合商4%以上的代理成本与10%以上的风险损失,可提高最多17.8%的履约率,为LA在不确定问题下的投标提供技术支撑。     

基于IGDT理论的电动汽车负荷聚合商需求侧放电投标决策模型

针对现货市场电价的不确定性对电动汽车负荷聚合商的影响,首先通过蒙特卡罗模拟得到负荷聚合商管理区域内次日可参与电力市场的投标电量,再利用信息间隙决策理论量化出清电价与预测电价之间的偏差,并以电动汽车负荷聚合商利益最大化为目标构建需求侧放电投标模型。算例分析表明所提出的投标决策方法在经济性,灵活性等方面具有有效性,同时提高了电动汽车车主参与电力市场竞价的积极性。     

计及电动汽车辅助调频的负荷频率控制联合优化

当电动汽车利用车网互动(V2G)技术参与电网一次调频时,其下垂控制特性会影响原负荷频率控制的调频性能。基于此,提出了一种计及电动汽车辅助调频的负荷频率控制联合优化方法。建立了含电动汽车的多区域多机组系统的负荷频率控制模型;在此基础上,针对电动汽车电池特性及二次调频出力的有效工作范围,考虑系统内机组的特性等,以时间乘以误差绝对值积分(ITAE)为目标函数,建立了电动汽车辅助调频与传统机组二次调频的联合优化模型,并利用粒子群优化算法进行求解。在MATLAB/Simulink中针对阶跃负荷扰动及长时间随机负荷扰动的情况,对联合优化前、后系统的动态响应进行了对比分析。仿真结果表明:所提联合优化方法能有效地改善负荷频率控制的稳态响应速度、优化系统的调频性能,并且能够保证用户对电动汽车的用电需求。     

面向多级市场出清的负荷聚合商联合交易策略

在以新能源为主体的新型电力系统发展模式下,电网将面临灵活性资源严重不足的问题,亟需引导用户侧可调控资源主动参与系统的平衡调节服务。提出一种考虑日前主能量市场、日前备用市场及实时平衡市场的多级市场衔接框架,基于负荷聚合商引导终端用户参与至多级耦合市场的市场化调度中。在日前主能量市场与备用市场,提出负荷聚合商可调节负荷状态感知模型及日前电能量与备用联合市场的竞价模型,系统运营商实现日前主辅能量市场的阶段性出清。在实时平衡市场,提出负荷聚合商基于用户侧富余可调节资源的实时平衡市场竞标模型,系统运营商基于实际系统运行需求实现平衡资源的出清与备用资源的调度。最后基于 IEEE 30 节点系统验证了所提出市场框架可有效激励用户侧主动响应电网调控需求、降低系统供需不平衡风险。     

空调负荷聚合商的优化调度策略研究

基于聚合商的服务运作模式,对空调负荷调度策略展开研究,正常运行过程中寻求负荷的平滑接入,削峰运行过程中寻求最优削峰效果,通过算例分析表明了调度策略的合理性。     

计及CVaR的负荷聚合商双重市场投标策略

需求侧资源的不确定性给负荷聚合商在双重市场(日前电能市场和日前备用市场)的投标带来了困难。首先分析需求侧资源的不确定性,建立负荷聚合商在双重市场的投资分配和利润模型,该模型以最大化负荷聚合商日利润为目标,并应用粒子群优化算法以及MATLAB调用YALMIP、CPLEX工具箱进行求解。进一步考虑需求侧资源不确定性引起的负荷聚合商利润的风险,分析随着风险偏好系数的改变利润与风险值之间的动态关系以及可中断负荷在双重市场的投标量分配,讨论日前电能市场投标约束对负荷聚合商投标策略和总体利润的影响。算例分析验证了负荷聚合商基于风险的投资策略的有效性。     

负荷聚合商参与可中断负荷项目的成本效益分析

负荷聚合商可以整合中小型需求响应资源以向电网提供备用。在考虑不同用户的负荷特性的基础上,讨论了负荷聚合商和用户签订的不同类型合同。提出了负荷聚合商的运营机制,包括中断补偿方案、向用户提供前期补贴以及参与系统供需平衡调节。提出了用户、负荷聚合商、电网的成本效益计算模型,研究了各方相互间的影响。最后,基于算例分析了各方成本效益变化特点,验证了额外补贴对各方成本效益的协调作用、补偿方案对聚合商益本比的影响以及参与系统供需平衡调节对各方的影响,并给出了实施项目的相关建议。