计及购电成本的电网交易能力研究

在电力市场环境下,考虑购电成本对电网交易能力的影响,建立兼顾电网交易能力和购电成本的多目标交易优化模型,运用模糊建模的方法将多目标优化问题转化为求解最大满意度的单目标非线性规划问题,采用原对偶内点法求解。通过对IEEE-30节点测试系统进行仿真计算,结果表明所提出的多目标交易优化模型,可以在提高交易能力的同时尽量减小购电成本,验证了模型及算法的有效性。     

新能源并网下兼顾经济效益与环境保护的跨省购电计划研究

在大规模新能源并网条件下,制定合理的购电计划可以降低购电成本,减少对环境的污染。从经济效益和环境保护两个方面考虑,计及电网安全稳定运行约束以及各输电断面输电能力的约束,构建了以购电成本最小和污染气体排放量最小为目标函数的兼顾经济效益与环境保护的多目标购电计划优化模型。基于该模型,引入了层次分析法确定各目标的权重,通过对各目标无量纲化处理,将多目标优化问题转化为单目标优化问题,并利用粒子群算法进行优化求解。文章以实际电网为例进行了算例的计算分析,验证了模型的有效性与可行性。     

竞争市场下梯级电站大用户直购电效益优化分析

大用户直购电交易在新电改背景下已成为电力市场领域研究的热点。回顾了大用户直购电发展历程,分析了梯级电站参与大用户直购电的风险。通过对市场电价进行“以丰补枯”成本测算,引入电量转移力度系数对电站间电量进行转移,建立发电企业效益优化模型。以四川省某梯级水电站为例,针对丰、平、枯水期变动电价特性,对同一成本电价电站采用不同电量转移系数。算例结果表明,电量转后梯级整体效益提升15.4%,其中,丰、平、枯电量转移利润贡献率分别为5.2%、3.7%和91.1%。研究成果对发电企业电量指标统筹安排具有重要现实意义,对其制定营销策略具有一定参考价值。     

基于供电成本最小的配电网重构

在电力市场环境下,针对多电源供电网络,各电源点购电价格不同时,重构方案不再依赖于传统的以网损最小为目标。为了考虑配电网系统的供电成本最小（效益最大）问题,提出了一种基于供电成本最小的配电网重构算法。结合考虑电源点购电价格差别的改进支路交换算法,使用近似网损代替精确网损,避免了使用复杂的启发式规则,能够迅速确定重构的网络拓扑,重构过程中无需进行潮流计算,降低了问题求解复杂度。算例结果表明所提算法简单实用,对寻找网络的经济运行结构具有参考意义。     

基于均值-CVaR-熵的大用户购电组合优化模型研究

摘要： 大用户直购电是电力大用户与发电公司直接交易的一种购电模式。在大用户从日前现货市场、直购电合约市场、电力期权市场和企业自建电厂购电的背景下,考虑到风险包括损失的大小和不确定性等因素,引入熵和CVaR作为大用户购电风险的测度因子,构建大用户在上述市场中的购电组合优化模型,并采用混沌粒子群算法求解。算例结果表明,模型在预期购电成本约束下在不同市场购电比例分配优化和风险控制上的可行性,为大用户在多市场环境下的购电决策提供参考。     

峰谷电价下新能源省际购电优化模型

随着新能源发电快速发展,新能源电力的消纳问题日益凸显。售电侧实施峰谷电价能激发需求侧调峰潜力,增大省级电网接纳新能源的能力,推动省际新能源购售电交易。考虑省级电网调峰、备用等约束,建立了峰谷电价下省级电网公司参与省际新能源购电效益最大化模型,并通过量子粒子群算法求解。算例表明,制定合理的外购电计划,不仅能够减少省外能源基地的弃风,以清洁的风电置换高耗能火电,获取节能减排效益,还有利于降低省级电网的购电费用,增大购电效益。通过比较多种购电方案及省外风电不同报价对省际交易的影响,证明了所提模型的有效性。     

基于随机两层规划的电力备用合约购电模型

为研究购电商成本最小化的最优电力备用容量电价及发电商利润最大的最优电力备用合约容量,基于随机两层规划,构建了双定价机制下的电力备用合约购电模型,应用Stackelberg博弈理论求解。数值算例分析了单位缺电损失、电力需求方差对最优策略的影响,并进一步探讨了在发电商经济行为存在相互影响的情况下,购电商与发电商最优策略的变化。     

大用户直购电市场风险评估设计及政策影响分析

从市场组织者与社会公正的角度,识别大用户直购电的市场风险,提出具体评估指标,建立完整评估体系。考虑政策因素的影响,对某省直购电试点进行具体的风险评估分析,其分析结果可为相关机构量化直购电风险以及制定直购电相关政策提供参考。     

火电机组海水淡化系统能耗特性及其热力成本分析

以某电厂亚临界600MW火电机组及其海水淡化系统为例,基于热力学基本原理研究了机组热力系统以及海水淡化系统的能耗特性,构建了基于质量单元的电-水热耗分摊模型和海水淡化热力成本计算模型,并以机组运行负荷、海水淡化系统的造水比、煤价等作为敏感元素,进行了敏感性分析.结果表明:在联产抽汽量一定时,淡化水的成本随着机组负荷的降低而增加;在负荷一定时,淡化水的成本随着抽汽量的增加而降低,但变化幅度不大;海水淡化造水的总成本随着标准煤单价的提高而增加,且标准煤单价对造水成本的影响较大;造水比对淡化水的热力成本影响较大,不同负荷下淡化水热力成本随着造水比的增大而急剧降低.     

基于抽水蓄能电站并网的电网购电优化模型研究

以湖南省黑麋峰电站为例,基于电网公司购电决策原则,结合不同经营模式下新投抽水蓄能电站的具体经营特点,构建了不同模式抽水蓄能电站并网运行的电网购电优化决策模型.实例分析蛄果表明,该模型有效、可行,对电网购电行为决策的制定具有实践价值.     

600MW机组锅炉掺烧褐煤试验及燃料成本计算研究

在机组各负荷工况下进行不同比例的褐煤掺烧试验。试验结果表明,随着褐煤掺烧比例的增加,锅炉热效率呈下降趋势,供电煤耗、厂用电率呈上升趋势。建立燃料成本计算模型,利用掺烧煤种比例、主烧煤种与掺烧煤种价格表达燃料成本,计算得出不同负荷下的最佳掺烧比例。实现对电厂配煤掺烧经济性的理论指导,并可用于辅助优化电厂燃料采购决策。     

Cost analysis of solar chimney power plants

Several cost models for large-scale solar chimney power plants are available in the literature. However, the results presented vary significantly, even in cases where the input parameters and the used models are supposedly very similar. The main objective of this paper is to clarify this matter by comparing previous cost models to a newly developed alternative model. Further, the impact of carbon credits on the levelised electricity cost is also investigated.A reference plant is introduced, with dimensions and financial parameters chosen specifically for the purpose of making the results of this analysis comparable to those of previous publications. Cost models are presented for the main components of a solar chimney power plant, i.e. the collector, the chimney and the power conversion unit. Results show that previous models may have underestimated the initial cost and levelised electricity cost of a large-scale solar chimney power plant. It is also shown that carbon credits significantly reduce the levelised electricity cost for such a plant.     

大用户直购电模式对电网企业的影响

大用户直购电在我国已试点多年,但各界却一直对其存在争论。根据目前大用户直购电试点情况,从电网企业效益、电网建设投资、电力电量平衡、电力资源配置等几方面深入剖析了大用户直购电模式对电网企业可能的影响,并结合实际,从制定输配电价、明确相关补贴、过网费收取等六个方面提出了较为详细可行的建议。为电网企业应对解决大用户直购电过程中的有关问题提供了借鉴和参考。     

火电机组能耗-供电成本动态模型研究

分析了火电机组的主要能耗指标,在其基础上建立了机组能耗一供电成本模型,并对影响单位供电成本的主要因素进行了敏感性分析。通过能耗一供电成本模型,结合电厂实时运行数据,计算了机组在某段运行时间内的动态供电成本,为火电机组的经济性运行提供参考。     

基于合作博弈论与综合需求响应的负荷聚合商集群优化运营策略

在电力市场改革逐步深入的背景下,负荷聚合商成为中小型用户进入电力市场的中介。考虑到负荷聚合商向主网购售电差价和不同用户类型用电特性相异,构建负荷聚合商合作联盟运营框架。在此基础上,针对电热耦合程度逐渐加深,建立以负荷聚合商为主体的电热负荷同时参与调度的综合需求响应模型。最后,以负荷聚合商合作联盟日运行成本最低建立优化运营模型,根据Shapley值法进行成本分配。算例分析表明,所提方法可有效降低各负荷聚合商运营成本。     

电力供应社会成本分析

市场经济条件下,发电成本一直使用生产成本来衡量,没有考虑环境因素的影响,本文综合电力供应经济性和对环境的影响程度,提出发电社会成本概念。主要对燃煤发电、风力发电、天然气发电和生物质发电进行社会成本分析。首先采用动态分析法中的费用年值法对发电生产成本进行估算;然后提出依据环境价值标准来估算发电环境成本;最后综合分析四种发电方式社会成本,提出我国电源结构发展趋势。     

考虑制氢效率特性的风氢系统容量优化

针对利用风电制氢导致电解槽间歇式运行的问题,提出了考虑制氢效率特性的风氢系统容量配置优化方法。首先研究了电解槽的制氢效率特性,评估电解槽的最优工作区间;在此基础上,采取电网辅助购电策略,维持电解槽的最优运行;考虑售电收益、售氢收益、投资运维成本和弃风成本,以风氢系统联合收益最大化为目标,计及风氢系统稳定运行约束和风电出力爬坡约束,合理地分配风电上网功率和制氢功率。文章联合风电外送输电工程进行了风氢系统容量配置优化,为风氢系统的容量优化提供新思路。     

Energy‐cost‐aware flow shop scheduling considering intermittent renewables,energy storage,and real‐time electricity pricing

The industrial sector is one of the major energy consumers that contribute to global climate change. Demand response programs and on‐site renewable energy provide great opportunities for the industrial sector to both go green and lower production costs. In this paper, a 2‐stage stochastic flow shop scheduling problem is proposed to minimize the total electricity purchase cost. The energy demand of the designed manufacturing system is met by on‐site renewables, energy storage, as well as the supply from the power grid. The volatile price, such as day‐ahead and real‐time pricing, applies to the portion supplied by the power grid. The first stage of the formulated model determines optimal job schedules and minimizes day‐ahead purchase commitment cost that considers forecasted renewable generation. The volatility of the real‐time electricity price and the variability of renewable generation are considered in the second stage of the model to compensate for errors of the forecasted renewable supply; the model will also minimize the total cost of real‐time electricity supplied by the real‐time pricing market and maximize the total profit of renewable fed into the grid. Case study results show that cost savings because of on‐site renewables are significant. Seasonal cost saving differences are also observed. The cost saving in summer is higher than that in winter with solar and wind supply in the system. Although the battery system also contributes to the cost saving, its effect is not as significant as the renewables.     

Financing concentrating solar power in the Middle East and North Africa—Subsidy or investment?

The paper presents a strategy for the market introduction of concentrating solar power (CSP) plants in the Middle East and North Africa (MENA) that will not require considerable subsidization and will not constitute a significant burden for electricity consumers in the region. In the first section, the paper explains the need of MENA countries for sustainable supply of electricity and calculates the cost of electricity for a model case country. In the second part, the cost development of concentrating solar power plants is calculated on the basis of expectations for the expansion of CSP on a global level. After that, the challenges for the market introduction of CSP in MENA are explained. Finally, we present a strategy for the market introduction of CSP in MENA, removing the main barriers for financing and starting market introduction in the peak load and the medium load segment of power supply. The paper explains why long-term power purchase agreements (PPA) for CSP should be calculated on the basis of avoided costs, starting in the peak load segment. Such PPA are not yet available, the paper aims to convince policy makers to introduce them.