计及调节弹性差异化的产消群价格型需求响应机制

针对产消者调节弹性差异化的特点,在产消群的优化过程中,提出了考虑折扣因子的价格型需求响应机制。售电商根据负荷及分布式电源出力情况,以利益最大化为目标制定面向所有产消者的购售电价格及折扣因子,在保证公平性的前提下,使得积极参与响应的产消者能够享受到更低的结算电价。进而,提出了考虑折扣因子的边云协同迭代优化策略,通过价格的手段引导产消者在不同的场景下对负荷进行调增或调减。仿真实验表明,所提价格策略及优化方法能够有效提升售电商的收益以及用户的效益,且在不同的场景下均有着良好的表现,具有较强的鲁棒性。     

一种基于浮动电价的销售电价定价策略

针对可再生能源发电并网的随机性和波动性问题,结合负荷率的变化情况,提出了一种计及可再生能源发电和需求侧响应的配电网实时销售电价定价策略。首先将电价分为基础电价和浮动电价2个部分,基础电价取为固定值。依据短时负荷预测、风电出力预测、光伏出力预测,采用单向梯度法制定实时可再生能源浮动电价;根据需求侧响应曲线的特征,考虑用户价格弹性系数,建立价格弹性矩阵,调动需求侧响应,制定负荷浮动电价。最后,通过实际算例进行分析验证,结果表明该定价策略能够有效地削峰填谷,并且降低用户购电成本,有利于调动用户参与需求侧响应的积极性。     

考虑购售风险的虚拟电厂双层竞标策略

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)是聚合优化"源-网-荷-储"协调发展的新一代智能控制技术和互动商业模式。针对虚拟电厂内部资源和外部市场对竞标策略的互动影响,提出了考虑购售风险的虚拟电厂双层竞标策略。首先,考虑虚拟电厂对内对外的双侧互动特性,构建了虚拟电厂双层竞标框架;其次,考虑用户效用,建立了用户侧资源对虚拟电厂的下层竞标模型;然后,考虑外部市场的价格不确定性,采用条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)量化虚拟电厂购售环节的风险,建立了考虑购售风险的虚拟电厂上层多目标竞标模型;最后,通过算例验证了竞标策略的有效性。     

计及空调负荷等多类型需求侧资源的虚拟电厂优化运行策略

针对楼宇空调与其他类型需求侧资源的虚拟电厂内部协调优化问题,在对楼宇空调建模分析基础上,比较了楼宇空调启停控制和连续调节方式下用电量和室内温度变化特点,确定了适合于楼宇空调与虚拟电厂内部其他需求侧资源协调运行调节方式。进一步地,考虑楼宇用户舒适度分档和需求响应补偿价格,以区域供能成本最低为目标函数,建立了计及空调负荷的多类型需求响应资源的虚拟电厂协调优化模型,采用线性化方法处理非线性函数,将其转化为混合整数线性规划模型。算例表明:考虑用户舒适度的楼宇空调与虚拟电厂聚合的其他类型需求侧资源协调供能模式可有效的减少区域弃电量,同时降低楼宇本身耗电量,使得楼宇用户获取补偿收益。     

电-碳联合市场下虚拟电厂主从博弈优化调度

为使虚拟电厂更好地适应新型电力系统的发展,针对含综合能源的虚拟电厂,设计电-碳联合市场交易框架,在此基础上,提出一种考虑需求响应的虚拟电厂主从博弈优化调度策略。以虚拟电厂运营商为领导者、新能源热电联供运营商和综合能源用户系统运营商为跟随者,形成一主多从的Stackelberg博弈模型,同时优化虚拟电厂运营商定价策略、供能侧出力计划和用户侧需求响应方案,并对博弈均衡解的存在性和唯一性进行证明。最后,通过算例验证所提策略的有效性,虚拟电厂内部各主体利益得到有效提升,算例结果也表明不同类型需求响应占比对各主体利益有很大的影响,同时所提的优化调度策略为虚拟电厂制定内部购售电价格、调度计划和参与电-碳联合市场交易提供了参考。     

考虑电价不确定性的负荷价-量曲线聚合方法

随着电力市场的发展,需求侧逐渐参与电力市场报价。报价曲线需要反映需求侧的真实价格响应特征。然而,需求侧的负荷资源具有数量多、单个容量小的性质。大量用户聚合上报的价-量曲线尽量准确地反映需求侧特征,有利于售电侧准确掌握聚合用电特性,维护电力市场经济信号准确性。针对此,提出一种考虑电价不确定性的需求侧用户价-量曲线聚合方法,该方法可有效保留各负荷的价格响应特性,并为大量需求侧用户参与市场出清提供技术支撑。首先,该文考虑电价预测的不确定性,基于后验误差与核密度估计,建立适应多种电价预测模型的电价概率分布生成方法;在此基础上,提出需求侧用户价-量曲线的最优聚合模型,能在预测电价附近展现良好的聚合精度,且适用于不同出清模式的电力市场。针对所提模型具有的分段非线性特性,该文采用启发式算法-粒子群算法求解该模型。最后,基于真实电价数据验证了所提方法的有效性。     

智能楼宇型虚拟电厂参与电力系统调频辅助服务策略

在先进量测技术与调控终端的支持下,智能楼宇中的电动汽车与空调负荷等需求侧灵活资源具有良好的功率实时响应潜力,可通过聚合形成虚拟电厂进而参与系统调频辅助服务。为应对参与调频辅助服务时对用户需求的影响,本文提出智能楼宇型虚拟电厂的控制策略。首先分析了虚拟电厂的调频工作模式,并建立了智能楼宇型虚拟电厂的典型需求侧资源模型和虚拟储能模型。其次考虑调频信号与用户侧的不确定性,建立基于机会约束规划的日前优化调度模型。然后基于成本最优的原则,实现实时的功率分配。最后,通过仿真算例验证了本文提出的虚拟电厂调频策略的有效性和可行性,需求侧资源的联合调度能在保障用户需求的情况下提高虚拟电厂的收益。     

考虑空调负荷虚拟储能的产消者鲁棒日前申报策略

在分布式可再生能源大力发展的背景下,产消者将成为新的重要利益主体参与电网运行。考虑到产消者中空调负荷具有良好的调控潜力,文中首先建立了空调负荷的虚拟储能模型,并在此基础上分析了虚拟储能与常规储能的不同之处。针对虚拟储能可参与日内调控的特点,考虑可再生能源出力不确定性,提出了产消者鲁棒日前申报策略,并进一步提出了将虚拟储能日前决策与实时调整相结合的产消者最优申报及调度策略,运用改进的列约束生成算法进行求解。最后对具体算例进行比较,证明了最优策略在产消者运行灵活性与经济性方面的优势,并分析了可再生能源出力不确定性、惩罚价格选取及室外温度对实际结果的影响。     

考虑不同风险偏好的虚拟电厂优化策略及利润分配

以虚拟电厂形式将需求侧资源(分布式能源、柔性负荷、储能等)进行聚合并优化管理,可以有效提高整体的竞争力和经济性.在此基础上考虑虚拟电厂面临的不确定性及其内部的利润分配问题,建立计及风险偏好的虚拟电厂日前调度模型,采用条件风险价值理论对不确定因素风险进行量化处理,求得不同风险水平下虚拟电厂的运营策略和收益,并对不同的运营策略采用模糊决策处理,为虚拟电厂管理者提供参考方案;同时综合考虑虚拟电厂内部各主体的风险水平和边际效益,以纳什谈判模型为主,结合Shapley值法和独立风险贡献理论的分配方法对虚拟电厂的总收益进行利润分配.最后通过算例仿真验证了运营管理模型的有效性,并通过对需求侧资源的风险大小和利润大小进行分析,证明了该利润分配制度的合理性.     

基于双层Kriging元模型算法的多产消代理商主从博弈能量管理模型

分布式能源的蓬勃发展为建设低碳高效的能源系统提供了新的途径,但同时也带来用户侧行为随机、能量管理困难等难题.为实现用户侧低碳能源系统的柔性调控与高效管理,提出产消代理商的概念,并对其具体含义作了详细说明.在此基础上,为进一步实现用户侧清洁能源的就地消纳并促进多产消代理商间的能量共享,构建了市场运营商(MO)和多产消代理商间主从博弈模型.该模型中,MO作为博弈的领导者,通过电价优化引导产消代理商的购电/售电行为;而产消代理商作为博弈的跟随者,在收到MO制定的电价后,以最小化用电成本为目标对内部各聚合单元进行优化.同时,为克服下层模型中由布尔变量带来的求解困难问题,采用双层Kriging元模型算法实现博弈模型的求解,减少了下层模型的调用次数,显著提高了计算效率.算例验证了所构建模型的有效性.