考虑最优消纳区间的区域能源聚合商博弈策略

随着电力市场的不断深入发展,新能源建设开发不断加快,研究考虑新能源合理消纳的电力市场交易模式具有重要意义。为实现以最小的全社会成本完成最大化清洁能源消费占比,提出新能源“最优消纳区间”的概念,并建立区域能源聚合商与电网的主从博弈模型。博弈主体以最小购电成本为目标通过交替方向乘子算法计算出中标电量与出清电价,而博弈从体通过改进遗传算法进行最优能源调度并重新上报电价,以追求最高售电收益。双方经过多轮博弈最终达到Stackelberg均衡。结果表明“最优消纳区间”能够在保障新能源消纳权重的前提下,提升社会的整体经济效益,而双层优化的主从博弈模型可进一步增加博弈双方的利益,并实现“最优消纳区间”内新能源消纳率1.07%~1.32%的提升。     

一种基于通道限制模型的风光互补算法及其应用

近几年风电、光伏爆发式发展,弃风弃光现象加剧。大型并网风光互补发电模式比单纯的风电、光伏输出功率更加稳定,而且能提高电力线路、变电站的利用效率。从解决弃风弃光问题的紧迫性入手,介绍了衡量新能源消纳能力的关键指标——"弃电率",进而提出了基于通道限制模型的风光互补算法,并以实例证明了该算法对减少新能源弃电的促进作用,最后就完善风光互补算法,减少弃风弃光提出了改进措施。     

考虑碳排放成本的风光储多能互补系统优化运行研究

为提高风电、光伏等新能源的消纳能力,提升多能互补微网系统运行经济性,提出了一种风光储多能互补微网系统并网日前调度的优化模型。模型的目标函数变量包括储能电池运行成本、系统弃风弃光成本、削负荷成本以及从上级电网购电成本,同时考虑到系统从上级电网购电将产生碳排放,基于此建立碳排放成本计算模型,并计入目标函数中。约束条件中考虑了储能电池充放电功率和容量、购售电功率平衡以及上级电网交换功率上限等约束。采用粒子群算法对模型进行求解。算例分析结果表明,所建模型能够充分考虑碳排放的环境因素以及系统实际运行特点,通过调节系统与上级电网的交换功率以及储能电池的充放电功率,能在实现系统运行成本最小的同时减少弃风弃光与削负荷情况。     

企业动态

<正>国网出台20项措施促新能源消纳1月19日,国家电网公司召开发布会,提出20项促进新能源消纳的具体措施,涉及到电网建设、调峰能力建设、统一规划研究、关键技术研究等。根据相关人士介绍,国网公司将明确相关责任部门,提出力争2017~2018年弃风弃光矛盾得到有效缓解,到2020年根本解决新能源消纳问题,弃风弃光率控制在5%以内。这是国家电网公司再次明确通过多种措施解决弃风弃光问题,并首次确定2020年目标为控制弃风弃光在5%以内。弃风弃光的逐步解决有利于改善开发商的现     

基于一主三从博弈的风-水-气区域电力系统调度研究

伴随电力市场开放程度与日俱增,发电企业在调度出力中将拥有更大的决策权。因此,立足于兼顾电网与多种类型发电厂利益构建的调度模型显得极为必要。将电网作为博弈主体,在保证电力供求平衡的基础上,以其购电成本与环境成本最小化为优化目标;将风、水、天然气电厂作为3个参与电力市场博弈的独立从体,在综合考虑各类电厂出力特性的基础上,以3个参与者的收益最大化作为优化目标;将电厂出力策略以及电网优化的上网电价作为决策空间,构建了基于一主三从博弈理论的区域电力系统调度模型,并提出了基于NSGA-II求解该模型Stackelberg-Nash均衡解的算法。算例仿真表明,所建立的一主三从博弈区域电力系统调度模型能够适应不同季节下的区域系统调度,并显著提高了调度控制中各电厂间利益分配的均衡度与稳定程度。     

对中国新能源消纳问题的分析与建议

近年来,中国新能源消纳矛盾日益突出,2015年弃风弃光电量创历史新高,主要集中在“三北”地区。基于大量调研数据,在分析“三北”地区新能源运行消纳情况的基础上,深入分析新能源消纳困局原因,提出了促进新能源消纳、缓解当前弃风弃光问题的建议。分析表明：加强电网建设是解决新能源消纳的坚实基础,实施热电机组电热解耦是解决新能源消纳的有效手段,完善相关政策是解决新能源消纳的制度保障,市场和计划并重是解决新能源消纳的根本途径。     

促进新能源消纳的自备电厂发电权交易模式可行性探讨

随着中国西部地区新能源的大规模快速发展,电网消纳与外送能力不足、调峰能力缺乏等问题日益凸显,导致弃风弃光现象严重。针对当前甘肃相当规模的自备电厂未充分参与电网调峰的问题,提出在现有电力市场交易政策框架内实际可行的自备电厂与新能源企业间的发电权转让交易模式,以此促进自备电厂承担公用调峰职责,提升电网调峰消纳能力。通过现状论述、政策调研分析交易模式的可行性,建立自备电厂与新能源的发电权交易模型,双方在市场机制下可达到利益平衡,实现共赢。所列举的成功试点验证了该交易模式可有效推动新能源电量消纳与平衡,减少弃风弃光,为电力体制改革和电力市场建设中的新能源消纳和发电权交易提供了实践依据和示范。     

考虑风-光消纳和环境效益的多目标模糊优化调度模型

随着新能源渗透率的日益提高,我国部分地区电网出现了严重的弃风弃光现象,传统火电机组运行排放大量污染物严重影响生态环境,制约可持续发展战略。从环境效益的角度对电网的风-光消纳能力进行优化,可以促进发电成本的降低,提高新能源发电消纳能力以及显著减少污染物的排放量。本文建立了以发电经济成本、新能源消纳量和污染物排放量为目标函数的多目标优化调度模型,通过定义目标隶属度函数将目标问题模糊化,采用最大化满意度指标法将所构建的多目标优化问题转化为单目标优化问题。算例结果表明:本文提出的多目标模糊优化调度模型,能够统筹兼顾发电成本的经济性、新能源消纳量和污染物排放量的环境效益,为电力节能减排和可持续发展战略提供借鉴和参考。     

面向新能源消纳的调峰辅助服务市场双边交易机制与模型

高比例新能源接入对我国电网的调峰能力提出了更高要求,发展调峰辅助服务市场将成为促进新能源消纳利用的重要手段。梳理了我国现行调峰辅助服务的市场规则与交易流程,建立了基于火电机组单边报价的市场交易模型,该模型以火电调峰资源的调用成本最小化为目标,并考虑分时功率平衡、新能源弃电、火电爬坡等电网技术约束。为了充分发挥新能源机组的市场主体作用,设计了新能源与火电双边参与报价的市场机制及实施模式。并提出了以综合效益最大化为优化目标的双边交易模型,给出了不同市场主体效益评估方法。在实际算例中,分析单/双边交易机制下调峰市场交易结果、弃风弃光情况和不同主体收益,验证了模型的有效性。     

考虑网络约束的需求侧最优竞价策略

在电力市场环境下,市场竞争带来的潮流运行方式的随机性、多变性和不可预测性与输电网的潮流约束、安全约束相互矛盾而又同时存在,从需求侧角度考虑,针对Pool模式电力市场中需求侧各购电成员之间利润分配的非合作博弈均衡问题,提出了多个需求侧购电成员如何优化自己的购电竞价策略而使所有购电者均达到收益最大化的2层优化模型,考虑了电力网络约束对购电成员收益的影响,针对此均衡约束数学规划问题提出了一种求解多个需求侧购电成员处于纳什均衡点的最优策略解析方法,同时还提供了从备选策略集合中找到纯纳什均衡解的方法,在此基础上,以IEEE 30节点系统为例说明需求侧采用购电策略报价对发电商收益、需求侧各自收益及对电力市场运行的影响.     

基于博弈论的风火打捆参与大用户直购策略

为解决火电厂参与直购交易挤占风电上网空间的问题,该文提出了风火打捆参与大用户直购交易新模式。首先,分析了可再生能源强制配额机制背景下,风火打捆参与大用户直购的双边博弈关系。然后,基于动态非合作博弈理论,以风火打捆系统的直购电价和大用户直购电量为决策变量,建立了以双方收益均衡且最大化为目标的博弈模型,并论证了纳什均衡存在性。最后,基于纳什谈判方法,以双方发电和风险损失成本为基础,综合考虑双方满意度,提出了风-火利益分配方法,并通过具体算例验证模型的可行性和实用性。结果表明,风火打捆系统参与直购交易,有利于增加各参与方直购收益,促进了受阻风电消纳,改善了系统灵活性,为优化含大规模风电系统的电力市场模式提供了新方法。     

基于主从博弈的风光蓄网短期优化调度

考虑到电网与清洁能源发电厂之间利益冲突明显,本文建立了基于主从博弈的网源短期优化调度模型。风-光-蓄联盟依据上网电价,以自身利益最大化优化出力策略,电网在考虑联盟策略的同时,以总成本最小化动态调整上网电价,最终达到网源利益均衡。提出基于自适应负荷变化的出力生成方法和动态惯性记忆策略的布谷鸟算法进行求解。利用湖北省网进行仿真,验证了方法有效性。结果表明,模型可适应不同典型日电力调度,弃风、弃光率分别降低15% ~ 37.2%和17.4% ~ 27.9%,促进了清洁能源消纳;剩余负荷均方差减少0.64% ~ 2.75%,改善了电网运行稳定性;均衡度均值增加2.37% ~ 5.36%,显著提高了利益分配均衡度和稳健性。     

考虑新能源消纳及需求响应不确定性的配电网主从博弈经济调度

针对当前配电网侧风电消纳率较低的问题,运用Stackelberg动态博弈理论,提出一种以配电网侧为主体、负荷侧为从体的主从博弈模型.通过分析用户负荷特性,建立用户负荷特性模型;运用三角模糊数描述需求响应的不确定性,建立价格型需求响应不确定性模型;以配电网侧配电网运行成本最小及风电消纳最大、负荷侧用户电费最低为目标建立配电网主从博弈经济模型,二者通过优化配电网侧的准实时电价策略集及负荷侧需求响应策略集达到博弈均衡;以修改后的IEEE 30节点系统为算例,采用改进型教与学优化算法求得该主从博弈模型的均衡解.算例仿真分析表明,所建模型能够有效提高配电网风电消纳能力,减少配电网运行成本和用户电费,实现主、从体双方社会效益与经济效益最优化.     

非合作博弈模式下新能源微电网多主体成本策略优化模型

根据微电网具有的特点,发电厂商提供可持续稳定的电能,尽可能就近输送,降低网损,提高有功转化,保持电价上的竞争优势以及增加新能源消纳.基于此,分析了参与新能源微电网的各主体之间的利益关系,即微电网发电侧、用户侧和配电网,构建了非合作博弈模式下的成本策略博弈模型,选取某微电网示范地区进行算例分析,结果表明,非合作博弈下的均...     

基于主从博弈的电网公司需求响应补贴定价机制

文中构建了电网公司与多个用户的需求响应主从博弈模型。其中电网公司基于预测得到的下一年负荷持续曲线,选取合适时间段制定需求响应补贴策略,通过降低峰值负荷减少输配电建设成本,提高输配电整体收益;而用户根据电网公司在某时段制定的需求响应补贴价格决定在该时段的响应量来获取额外收益。文中对主从博弈模型的存在性及求解思路进行了分析,并给出了博弈均衡解的求解流程。算例表明,电网公司可基于所构建模型得到峰荷时段的补贴价格,且电网公司及用户均可通过需求响应而获益。此外算例还分析了可避免输配电容量单位成本变化对电网公司需求响应收益的影响。     

含高比例风光接入的输电网氢-电混合储能系统配置方法

目前高比例风光接入的输电网存在弃风弃光率普遍较高的问题,配置储能设备作为一种具有潜在效用的手段在当前的研究中备受青睐。针对输电网储能配置问题,为达到综合成本减小和弃风弃光率降低的目的,提出了一种基于双层规划模型的输电网氢-电混合储能系统配置方法。首先,对氢-电混合储能系统的特性进行建模,在此基础上建立输电网氢-电混合储能系统功率与容量配置双层规划模型。上层模型以配置储能后年综合成本最小为目标;下层模型以弃风弃光率最小为目标。其后基于蓄电池和氢储能的不同特性,提出一种氢-电混合储能系统配合策略。最后,针对该模型非线性多目标的特点,采用双层迭代粒子群算法与潮流计算相结合进行模型求解。在算例仿真部分,以某含有高比例风光接入地区输电网为例,进行氢-电混合储能系统容量和选址的优化配置,验证了所建模型和所提求解算法的可行性和有效性。提高了风电光伏出力在时序上的转移能力,减少了高碳化石能源的消耗量,降低了弃风弃光率。     

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。     

含高比例风光接入的输电网氢-电混合储能系统配置方法

目前高比例风光接入的输电网存在弃风弃光率普遍较高的问题,配置储能设备作为一种具有潜在效用的手段在当前的研究中备受青睐。针对输电网储能配置问题,为达到综合成本减小和弃风弃光率降低的目的,提出了一种基于双层规划模型的输电网氢-电混合储能系统配置方法。首先,对氢-电混合储能系统的特性进行建模,在此基础上建立输电网氢-电混合储能系统功率与容量配置双层规划模型。上层模型以配置储能后年综合成本最小为目标;下层模型以弃风弃光率最小为目标。其后基于蓄电池和氢储能的不同特性,提出一种氢-电混合储能系统配合策略。最后,针对该模型非线性多目标的特点,采用双层迭代粒子群算法与潮流计算相结合进行模型求解。在算例仿真部分,以某含有高比例风光接入地区输电网为例,进行氢-电混合储能系统容量和选址的优化配置,验证了所建模型和所提求解算法的可行性和有效性。提高了风电光伏出力在时序上的转移能力,减少了高碳化石能源的消耗量,降低了弃风弃光率。     

基于主从博弈的新型城镇配电系统产消者竞价策略

随着能源互联技术的发展以及售电侧市场的逐步放开,新型城镇配电系统在优化运行和交易模式上呈现多能协同、交易开放的特征。新型城镇配电系统的电力零售交易机制被重新定义,产消者通过非合作竞争上报最优竞标曲线获取最大售电收益,电网公共服务企业收取过网费并提供保底供电服务,用户可基于实时电价与激励政策参与需求响应降低用电成本。在此背景下,充分考虑配电网内多角色的主动参与以及运营商的经济调度要求,建立一种基于主从动态博弈理论的产消者非合作竞价双层模型。以改进的IEEE 33节点配电网为算例,采用改进粒子群优化算法与CPLEX求解器相结合的方法,求得该主从博弈模型的均衡解。仿真结果表明,该策略可以在保证电网公共服务企业和用户利益基础上实现产消者利润最大化,为新型城镇电力零售市场的交易模式提供参考。