实用化的激励性可中断负荷最优补偿定价模型

针对现有激励性可中断负荷合同模型难以兼顾效率与实用性的问题,应用非线性定价理论,基于用户可中断负荷成本函数,引入信息显示与激励机制,提出了一种分段式补偿价格形式的实用化多选项可中断负荷合同,构造了一个最优的中断量和补偿定价模型。该模型能够引导用户自愿披露真实信息,实现负荷中断的最优配置的同时,较好地协调效率与实用两者之间的关系。算例验证了该模型的正确性和有效性。     

可中断负荷研究综述

可中断负荷管理是电力市场环境下需求侧管理(DSM)的重要组成部分,与电力系统安全经济运行密切相关。在电力市场下负荷管理已经不同于传统的拉闸限电,以电价为核心的可中断负荷的研究越来越受到重视。本文收集整理了近年来国内外可中断负荷管理研究领域的成果及经验,对可中断负荷合同、可中断电价、可中断负荷市场运营等方面的研究做了概述,并在此基础上提出了重点研究方向。     

可中断负荷最优报价策略研究

市场环境下.为使用户能够通过优化报价策略的方式获取到更多的收益回报,以用户参与低电价可中断负荷IL(Interruptible Load)备用市场竞价为背景,引入IL报价机制,在基于等报价准则对其进行动态补偿的基础上,以用户收益最大为目标函数,建立了用户优化该市场报价策略的数学模型.并针对竞争对手报价策略为确定值与服从概率分布2种情况.分别基于直接优化和蒙特卡罗方法对该模型进行了求解.仿真结果表明.采用竞价方式管理IL市场能够有效提高IL购买的经济性与市场交易的透明度.     

基于期权理论的可中断负荷价格研究

采用期权理论对可中断负荷的价格进行研究.认为可中断负荷合同的实施能有效起到削峰的作用.采用欧式看涨期权的B-S定价公式对可中断负荷合同价格进行评估.进一步分析期权公式参数的取值,并采用美国的新英格兰电力市场实际数据,分单时段和多时段分析了有效期为半年的电力期权的价格.该研究将为电力公司中断用户负荷所要支付的费用提供理论依据.     

基于可中断负荷的阻塞管理研究

随着电力市场的逐步完善,将可中断负荷引入输电阻塞管理成为缓解阻塞和消除市场力的有效手段。提出通过潮流优化并将可中断负荷引入输电阻塞管理,提出潮流优化与可中断负荷联合调度模型解决输电阻塞问题。对该模型以及IEEE 6节点仿真表明,在电力市场下,采用潮流优化与可中断负荷联合调度模型,可以有效缓解输电阻塞。     

电力市场可中断负荷用户属性研究

可中断负荷管理是电力市场环境下需求侧管理的重要组成部分,与电力系统安全经济运行密切相关.介绍了可中断负荷管理及相关市场组织形式;分析了可中断电价及可中断负荷成本效益.对某地区主要行业进行了用户调查,并采用基于信息熵进行属性相关分析的方法对用户数据进行研究,得出了用户典型属性在实施可中断负荷管理中的相关性,对实际工作制定中可中断负荷管理方法有一定借鉴意义.     

最优潮流框架下基于影子价格的可中断负荷最优调度模型

在最优潮流框架下,以实施可中断负荷管理为目的,提出了基于影子价格的可中断负荷最优调度模型。该模型以系统总成本最小为目标函数,采用模拟可中断电价的方法,得出不同可中断电价下系统的最优负荷中断量以及系统总成本。结果显示,可中断电价小于影子价格时,系统总成本较高是因为发电成本较高,可中断电价大于影子价格时,系统成本较高是因为中断补偿成本过大,发电成本和中断补偿成本此消彼长。当可中断电价与影子价格相等时,发电成本和中断补偿成本恰好达到动态均衡,系统总成本也达到最小,此时的负荷中断量也是最优的负荷中断量。据此,可中断电价小于影子价格时应增加负荷中断量以降低系统总成本,可中断电价大于影子价格时应增加发电出力以降低系统总成本。IEEE30节点系统的仿真试验,证明了该模型的正确性和合理性。     

调峰电价与可中断负荷联动机制研究

在分析传统调峰方式基础上,提出一种调峰交易模式,即调度机构将所有参与调峰的负荷停止用电或减少用电的容量当作一种“电力资源”买入,参与调峰的负荷具有可中断负荷的特性。因此明确提出参与调峰的负荷被认为是可中断负荷,把可中断负荷补偿费视为该“电源”的购电成本。引入一个可中断负荷补偿机制,实现了“电源”买入。在该模式下,应用微观经济学理论,重点提出了分区调峰电价和统一调峰电价2种调峰定价方法,抓住调峰定价的实质,实现了调峰电价调节供需关系,使市场有限资源优化再分配,实现社会效益最大化。该算法适用于我国电力市场改革初期,利用调峰电价调节供需关系,缓解缺电矛盾。     

考虑提前通知的可中断负荷管理模型

在可中断负荷管理中,提前通知用户中断供电可有效减少用户停电损失。采用金融期权理论,给出了提前通知中断选择在可中断负荷合同模型中的计人方法,并着重分析了电力公司有关如何选择提前通知中断或临时中断的合理决策方法。算例仿真表明,对于不同停电损失特性的用户,电力公司会选择不同的中断策略。现货市场价格越高,用户被提前通知中断供电的可能性越大,而且提前通知中断的时间对中断决策具有重要影响。这些结果表明了所述方法的合理性和有效性。     

可中断负荷合同模型研究

分析了可中断负荷参与者的相关成本和效益,采用离散的用户类型参数来反映用户希望得到的停电补偿。给出了一种可中断负荷合同模型,该模型以电力公司支付的补偿费用最小为目标函数,考虑了电力公司和可中断用户两者利益上的约束。实际系统算例表明了该模型的有效性。     

基于失负荷价值的可中断负荷定价研究

可中断负荷管理能够削减峰荷保证电力系统安全运行,是缓解我国用电高峰期电力供应不足的有效方法。实施可中断负荷的关键是可中断电价的设计。基于投入产出法计算不同部门的电力经济价值,首先指出该电力经济价值为用电的平均价值;然后结合用户的电力需求曲线分析电力的边际价值和中断部分负荷时的消费者剩余损失;进而以该损失为依据设计可中断负荷电价,并设计了适合我国电力市场实际的可中断负荷合同模型,并给出给出可中断容量的最优选择模型。以我国2006年的投入产出数据和工业用户负荷数据为例证明所提方法的实用性。     

基于N-x不确定集的含可中断负荷鲁棒优化调度

可中断用户响应的不确定性会使电力公司面临调度成本不确定以及负荷削减量不足等风险,且不同用户违约风险具有差异性。针对用户响应调度指令概率不同的问题,在基本可中断合同的基础上引入保险合同,引导用户选择最贴近其真实可靠性水平的保单信誉度。以用户保单信誉度为基础,定义故障概率参数,构建基于用户响应概率的N-x不确定集,建立计及用户不确定性的机组与可中断负荷联合调度模型,并通过仿真验证所提方法的有效性。算例分析结果表明,所提N-x不确定集充分考虑可中断用户信誉度的影响,仅考虑发生概率高于设定值的故障情况,运行结果更符合实际。     

基于机会约束规划的可中断负荷管理

由于市场价格的不确定性和负荷需求的随机性,供电公司在实施可中断管理时需要综合权衡风险和收益的问题.以供电公司采用可中断合同的预期收益最大化为目标,用实际收益不小于某一期望值成立的概率表示风险,构造了可中断负荷的机会约束规划模型,采用遗传算法和蒙特卡罗随机模拟相结合的方法求解.算例表明,随着回避风险程度的减少,供电公司从可中断负荷中得到的收益也就越大,体现高风险高回报的市场特性,为供电公司的风险管理提供了一条新的途径.     

用户可中断负荷特性模糊综合评估策略研究

产业结构的不断转型导致电网负荷不平衡度日益凸显。强制性有序用电、拉闸限电的管理模式已不适应社会的发展,亟须研究更科学有效的办法。提出了一种模糊综合评估方法用于评估分析可中断负荷的调控响应特性,总结出包括用户特性和电力调度需求等在内的影响可中断负荷特性的企业内部关键因素,在对这些关键因素深入分析的基础上建立了可中断负荷特性评估模型和电价补偿方案,克服了本领域可中断负荷特性评估方法单一、不灵活的缺点,提高了电网电力调度以及可中断负荷电价补偿的合理性和可行性。     

基于可中断负荷的阻塞调度方法研究

当系统发生输电阻塞时,仅通过调节发电机的出力来消除输电阻塞不是经济的调节方式。提出在电力市场环境下通过调节发电机组出力和中断可中断负荷共同消除输电阻塞的优化调度方法,即在日前市场中以发电成本最小为目标函数,在实时平衡市场中将可中断负荷应用于阻塞管理,并与发电机组出力再调度共同作为阻塞管理的手段,使阻塞管理费用最小;该优化方法采用基于跟踪中心轨迹的内点法来求解。用IEEE30节点系统验证的结果表明所提方法具有经济性。     

基于用户意愿的可中断负荷合同模型研究

随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,电网峰谷差也日益增大,尤其是高峰时期电能供应紧张局面目前难以得到有效的解决。为有效管理和利用可中断负荷,实现电网安全运行和电力资源的有效分配,缓解峰期用电的紧张局面,实现社会效益最大化,现从可中断负荷补偿来源、用户中断成本等角度进行成本、效益分析,应用机制设计理论思想建立了一种基于用户意愿的可中断负荷合同模型。该模型合理有效地解决了目前可中断负荷研究面临的两大难题:如何激励用户积极参加可中断负荷合同;如何制定合理的补偿费。通过对仿真算例运算,结果表明,该模型能引导用户自愿参与,比传统形式更适于电力市场环境,能更好地体现市场参与者的平等地位。     

售电市场环境下计及可中断负荷的营销策略

售电市场的开放是中国电力市场下一步的改革方向。在竞争性的市场环境下,售电公司垄断被打破,售电方式将发生重大转变。分析了竞争性售电公司可能面临的新问题,基于心理学方法构建用户对售电公司及用电合同的选择行为模型,以均一电价和保底封顶实时电价为主,计及可中断负荷影响,为费率制定以及购电比例分配提供科学有效的计算方法,并通过算例分析了以可中断负荷为代表的附加服务类型对于售电公司营销策略的影响。     

低电价与高赔偿2种可中断负荷的协调

可以按对用户的补偿方式,将可中断负荷（IL———interruptible load）分为停电前低电价补偿和停电后高赔偿2类。迄今为止,对低电价IL与高赔偿IL的研究一直是孤立的。为有效遏制用户侧的市场力,提高备用容量配置和稳定控制的经济性,应充分利用这2种方式的不同经济特性及其互补性。为此,从风险管理观点提出这2种IL的协调模型和优化算法,使对低电价IL的确定性补偿与对高赔偿IL的风险补偿之和最小,其中暂不涉及与发电侧备用市场的协调。仿真验证该模型的合理性和算法的有效性。     

基于合作分配模型的可中断电价研究

将合作分配模型引入到可中断电价研究中。对电网公司和用户等可中断负荷计划参与者的成本和效益进行了分析,利用Shapley等值法确定电网公司对参与用户的电价折扣率,可以根据合作各方在合作中所作贡献的大小公平地分配实施可中断负荷所产生的效益。算例结果表明,该方法既可作为制定可中断电价的依据,也可以作评估可中断电价合理性和公平性的验证手段。