基于多代理系统的微电网竞价优化策略

提出由上级电力市场Agent、微电网及发电公司Agent和元件级Agent组成多代理系统(multi-agent system,MAS)电力市场竞价体系。进而提出了基于这一体系的微电网利润最大化目标,针对此目标,分别提出微电网及发电公司Agent利润最大化竞价策略与微电网内部成本优化策略,并讨论了各Agent的具体功能。最后针对各个策略用算例验证了其有效性。     

光伏微电网的多主体合作运营模式及效益分配

新电改方案允许拥有分布式电源的用户或微电网系统参与电力交易,有利于微电网经济效益的提高。该研究针对由多方经济主体构成的微电网,包括光伏运营商、储能运营商和用户等,分析了电力市场环境下光伏微电网内各主体的市场交易模式,分析形成联盟的动力,提出各经济主体之间合作博弈的模型。光伏微电网以最大化联盟收益为目标采用分时调度模型,对各主体的运行状态进行实时决策,并采用Shapley值法根据各个主体的贡献度对收益进行了分配。可见,合作模式下光伏运营商、储能运营商和用户均提高了经济效益,各方的效益相互间达到平衡,计算复杂度低,有利于促进光伏微电网规模化发展。     

基于多智能体的微电网中分布式发电的市场博弈竞标发电

为了解决微电网中分布式发电经济调度问题,在电力市场交易环境下研究基于分层多智能体系统的微电网市场竞标调度策略,进而实现利益分配最大化。针对电力交易特性,构建两层优化模型,并将其转化为平衡问题平衡约束模型,然后基于博弈论,以最大市场统一出清价原则构建辅助目标函数,并通过纳什均衡来求取唯一纳什均衡解,即为电力市场交易策略,从而解决了分布式电源经济调度最优化问题。两种博弈模式的经济调度仿真研究结果证明了微电网市场竞标调度策略的可行性和经济性。     

考虑后备容量的微电网储能充放电策略

电力市场化改革要求微电网的运行和管理在安全可靠的前提下更加灵活经济。基于分散式控制结构的微电网能量管理系统,提出一种考虑后备容量的微电网储能充放电策略,储能装置通过综合考虑自身状态和微电网运行情况,确定工作模式及充放电功率。给出了储能装置在关注微电网后备功能情况下的充放电影响因素,以及参与微电网能量管理的控制决策流程。最后通过算例分析验证了该控制策略在电力市场环境下,可以利用储能装置自身调节能力实现微电网运行经济性和灵活性的同时,提升微电网的可靠性。     

考虑需求响应的智能微电网日前竞价方案

由于发电、负荷和市场价格预测的不确定性,微电网日前竞价往往很困难。提出了采用2阶段随机规划的方法,通过蒙特卡罗模拟生成各种随机场景,并基于Kantorovich距离进行场景简化,以日前电力市场交易所获得的预期利润最大化为优化目标,计算了智能微电网能源管理系统对日前电力市场的最优报价,并将目标函数的非线性项重构成线性形式。仿真结果验证了所提方案在智能微电网日前竞价中具有很好的效果。     

用户侧光储型微电网中央控制器研制

用户侧光储型微电网是最大化分布式光伏发电系统就地消纳利用水平的有效方式,研究用户侧光储型微电网的中央控制器,对推动智能微电网建设、电力市场改革和国家新能源政策推广具有重要意义。为提高微电网控制器集成度及降低设备成本,针对不同用户的用电需求,基于分层多时间尺度通信方式研制了光储型微电网中央控制器,集成了黑启动、无缝切换、功率预测、运行优化控制与能效管理等功能模块,并通过实验验证所提策略的正确性。所研制的中央控制器为用户侧微电网的并网接入提供了低成本高效率的解决方案,对推动用户侧光储微电网的大规模应用具有重要意义。     

基于人工智能控制策略的微电网自动调度优化方案

随着智能电网技术的发展,微电网作为一种智能化的新型配电网,能够实现对分布式电源、储能装置、可控负荷的统一控制。微电网可以作为一个独立的系统运行,也可以接入配电网运行。微电网运行效益的最大化在于对其中分布式电源、储能装置、可控负荷的有效调度。本文针对微电网运行效益问题,提出基于人工智能控制策略的调度优化方案,搭建微电网自动调度优化模型,从经济性方面展开研究。将本文提出的微电网自动调度优化方案应用到含有分布式电源、储能装置、可控负荷的微电网调度控制中,经过仿真实例验证,通过对微电网中的各个组成单元的运行模式进行有效的调度,能够实现微电网经济和环保效益的最大化,该调度策略适宜大规模推广应用。     

直流微电网在配电系统中的研究现状与前景

简要介绍了直流微电网的特点,总结了国内外微电网的研究现状。对目前分布式电源建模分析较多地考虑自身特性,而未能从直流微电网角度考虑其与配电系统的相互影响;孤岛划分策略以及负荷建模的研究无法适用于直流微电网的特性和运行机理等现有研究工作的局限性进行了概括。在此基础上,提出含直流微电网的新型配电系统研究中亟需研究的几个问题。最后,结合中国的电力发展现状,对直流微电网在中国的发展潜力进行了探讨。     

基于区块链的微电网电力市场电价与电量动态博弈

建立合理、有效的微电网电力市场交易机制来激励分布式清洁能源并网,是实现微电网运营多方共赢、经济环保的重要途径.针对微电网交易环境中的现有问题,提出了基于区块链技术的电力交易模式以改进微电网电力市场.介绍了微电网电力交易模式及其数学模型,以量化区块链技术对交易主体决策的影响.由于系统内部主体存在产权独立性,且市场中电价、电量竞标存在先后行动次序,应用Stackelberg博弈理论求解市场各主体在追求目标最优时电价和电量的交互策略.仿真结果表明:微电网基于区块链技术整合利用了分布式资源和设备,促进能源结构清洁化转型;供需双方都作为独立节点参与电力市场,区块链交易平台信息的公开透明提高了参与主体用电决策的精准性和经济效益.     

Present Research Situation and Application Prospects of Power Distribution System with DC Micro-Grid

简要介绍了直流微电网的特点,总结了国内外微电网的研究现状.对目前分布式电源建模分析较多地考虑自身特性,而未能从直流微电网角度考虑其与配电系统的相互影响;孤岛划分策略以及负荷建模的研究无法适用于直流微电网的特性和运行机理等现有研究工作的局限性进行了概括.在此基础上,提出含直流微电网的新型配电系统研究中亟需研究的几个问题.最后,结合中国的电力发展现状,对直流微电网在中国的发展潜力进行了探讨.     

兼顾效率与帕累托改进的电力市场竞价模式

基于“转轨经济学”的研究成果,从中国经济体制改革中计划与市场并存的“双轨制”方式出发,应用一般均衡分析比较了全电量竞价和部分电量竞价2种市场模式的优缺点,提出基于发电权和用电权交易等计划电量转让机制的部分电量竞价模式,是能够兼顾市场效率的提高和市场成员福利的帕累托改进的市场模式。在分析东北和华东区域电力市场实践经验的基础上,设计了基于计划电量转让机制的混合型部分电量竞价模式。根据中国国情,建议中国应首先采用基于发电权交易的部分电量竞价模式,在售电侧开放后增加用电权交易,待条件成熟后再逐步过渡到全电量竞价模式,以利于减小改革成本、促进节能降耗,实现电力市场化的平稳过渡。     

Markov过程理论在发电商报价策略选择中的应用

在电力市场的环境下,发电商在报价策略选择的过程中将面临许多不确定性因素,如各时段的系统负荷、市场边际价格、对手的报价策略、自身发电成本等,本文从发电商的角度出发对竞价策略的选择问题进行研究,将竞价策略选择的过程设计成为Markov决策过程--一种抽象的随机优化方法,先将每个时段的报价简化为报价参数的选择,利用Markov过程理论对不确定性因素的出现进行概率估计,将发电商报价策略的选择问题表示为离散的随机优化过程--Markov决策过程;通过使期望收益最大来计算最优策略,从而确定了每个时段发电商报价参数的最优选择,并将报价参数还原成为报价结果.     

在电力市场中引入电力需求弹性的研究

对发电侧实行竞价上网的市场模式进行了深入分析,提出了基于监视价格的差量合约,并在竞价市场中引入了电力需求弹性。通过调整竞争电量空间与合约电量空间抑制市场成员动用市场力,从而有效地降低购电成本,规避电价上扬的市场风险。最后对基于监视价格的差量合约进行了经济意义上的分析与讨论。     

发电负荷双侧报价的日前电能市场出清模型及其定价分析

在发电单侧报价的日前电能市场中,负荷侧市场主体缺少主动参与定价的能力,随着我国各试点省现货市场建设的推进,下一步将建设发电、负荷双侧参与报价的电能市场。由于电力资源的特殊性,双侧报价的优势仍须进行定量分析。文章分析了电能现货市场中发电、负荷双侧报价的国内外研究现状,面对负荷侧统一电价、放开市场化的比例以及虚拟投标等问题,建立了综合考虑上述因素的日前电能市场多时段出清优化模型,在过渡阶段令负荷侧市场成员申报在虚拟负荷中心节点,计算并对比分析在不同的经典场景下双侧报价与单侧报价对日前电能市场价格的影响。最后,基于仿真算例分析,验证了双侧报价出清模型和定价方法的有效性和可行性,双侧报价能较好促进多种场景下的电能市场竞争。     

发电商多输入决策因子竞价的智能代理模拟方法

电力行业从垄断到竞争,市场成员的决策方式会发生很大的转变;受市场参与者成本、风险偏好、电力市场供求关系等因素的影响,其决策行为将受到多种因素的共同影响。在对诸多影响市场成员竞价决策的相关因素分析基础上,提炼关键影响因子分类建模,建立能够模拟发电商日前市场竞价行为的多输入决策因子模型,应用VRE-learning强化学习算法,在5节点测试系统上进行市场成员竞价行为模拟。实验结果表明,运用所建立的竞价决策模型可以较好地表征市场成员的风险特性和决策从属目标,验证了所提方法的有效性。     

基于机器学习的源荷互动微电网优化调度

为了发挥微网电力市场的活力,实现清洁能源的优化配置,提高微电网消纳率,在融合半监督K-means聚类分析方法和支持向量机2种机器学习算法的基础上,提出了微电网源荷协调优化调度方法.首先利用改进的K-means聚类算法对源荷历史数据进行预处理.其次运用SVM对聚类后的微电网源荷数据进行预测,在预测结果中选取典型场景,以典...     

完全开放的双边电力市场中供需双方叫价拍卖的贝叶斯博弈模型

随着我国进行电力体制改革和建立发电侧竞争市场，需求方很快也会引入竞争，并建立完全开放的双边电力市场。研究供给侧和需求侧如何建立有效的报价策略具有十分重要的理论和实践价值。作者将所有发电公司看成供给方，把所有买电代理商看成需求方，将供给方和需求方的报价问题看成是他们向市场的投标问题，并根据市场确定的规则，总需求电量将在某一价格下完成交易，因而它是供给方和需求方的双方叫价拍卖问题。通过对双方叫价拍卖的交易规则进行描述，针对供给方的生产成本和需求方的估价是私有信息的情况，建立了完全开放的双边电力市场中供给和需求双方叫价拍卖的不完全信息贝叶斯博弈模型，并求解贝叶斯纳什均衡，给出供给方和需求方的均衡报价策略。     

模糊博弈理论在发电厂商报价决策中的应用

针对我国电力工业市场化改革后发电厂商的报价决策和报价偏好等不完全信息，运用模糊博弈理论进行分析，建立模糊博弈决策模型，为追求最大化收益的发电厂商的最优报价决策提供有效的支持。模拟分析表明，模糊博弈理论能较好地处理发电厂商报价决策时竞争对手的报价偏好和策略等不完全信息，决策结果比非模糊博弈的结果好，更接近于实际的报价决策环境。     

基于相关性分析的微网分布式电源能量管理建模与仿真

为确保微电网安全、稳定运行,提高能源利用率,研究了基于相关性分析的微网分布式电源能量管理协调控制方法。根据微网能量管理系统特点,以确保符合电能质量标准的微网功率平衡、电压频率稳定、实现级别高负荷优先供电为控制目标,以满足微电源和储能装置功率需求为约束条件,构建了微网分布式电源能量管理模型。在此基础上,通过负荷Agent控制策略,基于微网分布式电源、线损及负荷间的有功功率相关性分析,合理配置微电网能量,实现微网分布式电源能量管理。算例仿真结果表明：所提管理控制方法可以显著降低用户运行成本,确保光伏发电和风力发电维持最大输出功率,保证微网频率和电压的波动符合国家标准偏差,其中电压波动幅度小于5%,稳定性极佳。     

基于灵敏度分析的机组电价决策及其算法

基于博弈论的机组报价分析算法中，要对所有机组的高中低3种报价组合进行机组功率分配计算。如果系统中机组数较多，计算工作量将会十分巨大。目前的基于Nasb均衡点求解的方法只能竞价一个电价参数，因而很难用于实际系统。该文提出了基于最优解灵敏度的二电价参数的Nasb均衡点求解方法。与已有文献相比，该方法具有数学模型合理可行实用之特点，可用于中长期电量电力市场，日前电力市场，实时电力市场以及辅助服务市场竞价策略的分析。文中给出了实例分析结果，表明所提方法正确合理。