可再生能源配额制下电力市场发电主体决策优化模型

随着可再生能源发电技术的进步以及人们环保意识的提高,政府机构开始利用市场手段和激励政策来促进可再生能源的消纳。基于绿色证书交易的可再生能源配额制是国内外普遍实施的政策。该文分析了配额制下电力市场各个发电交易主体的交易架构,并详细阐述了传统能源发电商与可再生能源发电商之间的电力和绿证供需关系;以电力市场各发电交易主体的收益最大化为目标,构建决策优化模型;结合NSGA-II算法与灰色关联投影法,求解出均衡状态下各市场交易主体的最优交易电量和成交价格。算例重点分析了配额比例调整对电力成交价格,以及火力发电商和风电生产商的电力交易量、收益所产生的影响。通过仿真实验可知：配额比例的提高,能有效地增加风电生产商的发电量,并减少火力发电商的发电量;火力发电商与风电生产商博弈的同时,提高了电力与绿证市场的交易价格。     

计及电力保险的电力市场主体最优决策

为转移可再生能源出力不确定导致的收益风险,引入产出性电力保险,同时考虑可再生能源配额制(RPS)要求,探讨电力市场主体最优交易决策。针对捆绑式可再生能源电力购售,构建了引入条件风险价值的可再生能源发电商与售电公司博弈最优利润模型,并利用逆向归纳法求解在有无电力保险下的最优交易决策。另外,根据RPS要求与用户效益,设计了非捆绑式可再生能源电力的交易策略。算例分析结果表明,引入产出性电力保险能有效促进可再生能源发电商投产积极性,节约售电公司成本,降低绿色证书价格波动对售电公司的影响,对售电公司完成RPS要求具有较强的促进作用。     

新能源并网环境下发电侧微分演化博弈竞价策略

智能电网中新能源的大量接入及其固有的不确定性,导致电力市场对常规电能需求裕度降低并存在大幅波动性,从而对发电侧竞价策略的可靠性提出了更高的要求。将演化博弈理论引入到发电商的竞价策略中,以便在不确定性环境中可通过动态演化获得稳定的最优竞价策略;鉴于可再生能源出力的不确定性导致演化博弈复制动态方程难以求解,提出通过将演化博弈思想与复合微分进化算法有机融合,构造复合微分演化博弈算法实现发电商竞价发电的动态演化博弈过程;最后通过与常规竞价策略进行对比分析,验证了所提出的微分演化博弈竞价策略的优越性。     

基于电力供应链博弈的可再生能源政策效应研究

可再生能源配额制(简称配额制)是当前中国可再生能源政策由固定溢价补贴制向政府政策与市场机制共同作用过渡的目标机制.随着电力体制改革不断深化,可再生能源政策将直接影响电力供应链主体博弈行为,造成不同的政策效应.鉴于此,考虑以消费端为配额义务考核主体并引入惩罚函数,构建包含发电企业、消费端在内的两级电力供应链纳什均衡博弈模...     

基于复杂网络演化博弈的可再生能源技术扩散仿真分析

“双碳”目标下,风光等可再生能源逐步替代煤等传统化石能源是实现电力系统能源转型的必然趋势,开展可再生能源技术扩散研究是模拟分析这一趋势的重要手段。然而,现有可再生能源技术扩散研究多从总体层面关注宏观扩散模型,忽略了发电商群体内部微观复杂博弈过程及相互作用对宏观扩散影响的复杂性。针对该问题,该文基于系统科学与博弈论视角,以发电商群体社会关系构建复杂网络,以不完全信息有限理性特征开展演化博弈。从发电商个体发电策略更新到发电商群体关系演化的逻辑,由点到面地分析可再生能源技术扩散的动态演化过程。基于两种典型复杂网络场景开展仿真,剖析发电商群体关系、政策标准以及市场价格等众多因素对可再生能源技术扩散演化的影响。算例结果既可为政府引导可再生能源技术在发电企业扩散方面提供理论支撑,亦可为演化博弈理论在能源行业中的广泛应用提供有益的借鉴。     

计及配额考核约束的发电商与大用户直购电博弈优化模型

在大用户直购电交易中,实施可再生能源配额制(renewable portfolio standard,RPS)会引发绿、火电商之间市场力不均等的竞争性售电,大用户也需应对负荷平衡与RPS考核的双重压力。为解决多发电商竞价与多大用户直购电交易的耦合优化决策问题和实现多主体共赢,建立了RPS驱动下绿、火电商竞价和大用户直购电的双层博弈优化模型。外层多发电商构成非合作博弈,各发电商通过博弈竞价以获得大用户更多的购电;内层多发电商和多大用户构成主从博弈,各发电商优化报价以满足售电利润最大,各大用户优化购电方案满足RPS考核并降低交易成本,实现供需双方共赢。采用KKT条件和不动点型迭代算法求解优化模型,仿真结果表明,RPS驱动和博弈竞价机制可提升绿电商竞争力,并降低了用户交易成本;但当RPS配比上升到一定程度时,大用户博弈能力削弱,交易成本反弹。该方法可为RPS下大用户直购电策略优化提供决策参考。     

适应发电权交易的可再生能源有功控制策略

针对电力市场环境下的可再生能源发电权交易模式,提出了一种适应发电权交易的可再生能源有功控制策略。首先,可再生能源发电控制通过跟踪火电机组的下旋转备用,实现电网调峰责任共担,并提出可再生能源场站限电状态准确判别方法。然后,采用发电权分级控制与基于实时发电能力再分配的精确控制策略,实现可再生能源场站发电权交易电量的合理执行,并保证了可再生能源发电指标的最大化利用。宁夏电网的运行实践结果表明了所提控制策略在可再生能源消纳、发电权交易及广义联络线控制等方面的有效性。     

火电厂参与调峰辅助服务策略研究

随着风电等可再生能源大规模并网,电力系统对调峰的需要日益增加。针对东北调峰辅助服务市场机制,分析了调峰辅助服务政策、火电机组调峰能力、火电机组调峰成本,提出了火电厂参与调峰辅助服务策略,为更深入挖掘火电机组调峰潜力,提高电网对风电等可再生能源的实际消纳量提供依据。     

不确定需求与配额制下电力市场多主体交易决策优化

考虑电力需求突然变化情况,建立了可再生能源电力以及常规电力需求函数;在此基础上,考虑可再生能源配额制要求,以利润最大为目标,构建了电力供应链各交易主体最优利润模型,并采用逆向归纳法求解各交易主体最优交易策略;最后算例分析电力市场需求变化、绿色证书价格波动以及供应链市场平衡参数等因素对各交易主体交易决策以及最优利润的影响,以期为电力供应链各主体制定最优交易决策提供参考。实验结果表明：不确定需求与配额制对电力供应链各主体利润产生重要影响;不确定需求增加对售电公司以及两类发电商最优利润具有正向影响;供应链平衡参数对可再生能源发电商最优利润有正向增长影响,常规能源发电商最优利润负面影响,售电公司几乎不受影响。     

博弈论视角的多微电网能源交易框架

基于博弈论设计的能源交易机制是一项高效率、低成本、适用范围广泛的、有效应对可再生能源间歇性和不确定性的措施,使配电网络拥有了更加灵活多变的需求响应能力。在此机制下,用户由传统的"被动"模式转为"主动"模式,能源供应商则由此拥有了更加灵活的发电、配电策略。首先介绍了多微网系统能源交易机制框架,并简述了其主要结构和关键问题,如负荷分类、可再生能源的处理方式等。其次,阐述了各种基于博弈模型的能源交易市场定价策略,并解释了多微网能源交易中各参与者之间的竞争关系。接着通过典型案例分析介绍了能源交易机制在多微网中的应用。最后展望了能源交易的未来发展方向。     

基于多群体协同进化的电力市场均衡模型

可再生能源配额制及绿证制度作为一种新型的市场交易政策,能够极大地促进新能源的消纳。考虑配额制及绿证制度引入后,电力批发市场和绿证交易市场存在耦合的影响关系,市场中发电商存在相互博弈行为。基于电力市场均衡策略,建立了两个市场协同下的多寡头非合作博弈模型。在电力批发市场中,发电商以古诺形式参与市场竞争。在绿证市场中,绿电商以供给函数形式进行绿证竞争。针对博弈模型,采用多群体协同进化算法对纳什均衡点进行求解,重点对两种市场交互下的发电商策略性行为进行分析。仿真结果表明了模型的有效性及算法的可行性。     

基于可再生能源经济调度时序模拟的绿色证书市场交易研究

梳理可再生能源发电商、常规能源发电商与售电公司等交易主体之间的电力、绿色证书供需关系,以各发电商的利益最大化为目标,建立考虑绿色证书的能源经济调度模型,求解消纳保障机制下发电商电力调度及证书交易策略;通过算例分析说明了绿色证书机制提高可再生能源发电商收益的有效性,消纳责任权重对于绿证价格变化、市场力抑制等市场良性运营具有重要作用。     

现货市场中基于演化博弈的火电企业阶梯报价策略

火电企业进入电力现货市场是电力体制改革的必然趋势,电量竞价上网、绿证、配额和碳交易等市场机制势必会增加火电企业的竞争压力。为使火电企业更好地适应市场变化,文章依据电力现货市场报价及出清规则,提出了基于改进型遗传算法与演化博弈的阶梯报价策略模型,为火电企业在不同电力市场供需情况下提供辅助决策。通过设置经典算例,模拟不同技术水平和不同规模的火电企业处于标准供需、紧张供需和宽松供需3种供需条件下的报价策略。结果显示,基于演化博弈理论的报价策略在各种情况下都可以辅助企业找到适合当前背景的阶梯报价,并在市场竞争中取得优势,证明了基于演化博弈理论的报价策略具有较强的适用性,可以为火电企业进入现货市场提供有价值的策略参考。     

基于系统动力学的发电行业市场型碳减排政策影响分析

在碳减排和电力市场改革的背景下,发电行业市场型碳减排政策对电力市场改革进程及碳减排效果具有显著的影响。为此以发电行业的市场型碳减排政策为研究对象,构建了基于绿色证书交易市场、碳排放权交易市场、发电权交易市场及电力市场间的系统动力学模型,分析不同政策情景下,其对碳减排及电力市场的影响。结果表明：绿色证书交易市场对可再生能源发展具有明显的促进作用;碳排放权交易市场对火电发展存在抑制作用,且提高了上网电价;而发电权交易市场则能够缓解电价和碳价上涨,但会冲击绿色证书市场,导致绿色证书价格下跌。     

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。     

考虑绿色证书交易的跨省区电力市场均衡分析

可再生能源配额和绿色证书制度的落实会对跨省区电力市场及绿色证书交易之间存在的复杂关系产生重要影响.为了定量研究该影响关系,首先搭建了配额制下的跨省区电力交易市场架构;其次,考虑省间发电成本差异性及微观经济学相关理论,建立了火电交易市场与绿电交易市场联合的均衡模型;最后,算例仿真重点分析了不同配额比例下电力市场的均衡结果...     

充电负荷聚合商参与绿色证书交易的运营模式与关键技术

充电网络是能源互联网的典型场景之一,深入研究充电网络运营模式与关键技术,可以有效缓解电动汽车充电负荷给电力系统带来的冲击,同时可以为促进大规模可再生能源消纳提供支撑。计及可再生能源配额制政策背景,提出了充电负荷聚合商的定义及运营框架,并针对充电负荷聚合商参与绿色证书交易市场的驱动力进行分析,进而构建了充电负荷聚合商内外2级绿色证书交易模式,并针对绿色证书交易与碳排放权交易、电力市场交易的耦合机理,建立了多市场协调机制。最后依据绿色证书交易模式,通过感知层、网络层、平台层、应用层4个维度,提出了针对充电负荷聚合商的绿色证书交易系统设计构想,支撑充电负荷聚合体系的发展与建设,为中国多类型、多场景下的能源互联网商业模式设计及其发展路径构建提供了参考。     

考虑绿色证书交易的寡头电力市场均衡分析

可再生能源配额和可交易绿色证书制度作为一种基于市场机制的新能源扶持政策,得到越来越多的关注。该政策的引入会对电力批发市场的竞争产生重要影响,特别是绿色证书交易市场与电力批发交易市场之间存在复杂的相互影响关系。为了定量研究该影响关系,采用寡头竞争均衡理论,建立了一个考虑绿色证书交易市场和电力批发交易市场的两阶段联合均衡模型。在第1阶段,可再生能源发电商以供应函数模式参与证书市场竞争;在第2阶段,所有发电商以古诺模式参与批发市场竞争。该模型描述的均衡问题可以表示为一个具有均衡约束的均衡问题,可采用非线性互补方法来求解。最后,算例仿真重点研究不同配额要求下发电商在两个市场中的策略性行为及相互影响关系,表明在不同的配额要求下,可再生能源发电商会选择在不同市场中行使市场力,并导致电力批发市场价格与绿色证书市场价格上升。     

演化博弈论及其在电力市场中的应用

演化博弈论是把博弈理论分析和动态演化过程分析结合起来的一种理论。文中介绍了演化博弈论及其在电力市场中的一个具体应用。分析了发电企业在竞价上网过程中竞价策略的自发演化过程，其中自发演化而来的一个竞价策略对应于演化博弈模型的一个演化稳定策略。演化博弈模型的分析结果表明，要使发电侧电力市场健康发展，必须制定合理的竞价规则。文中指出了政府对电力市场进行监管和调控的必要性，并分析了中国制定电力市场竞价上网规则的思路。