热力实时定价机制下热电联产机组多能源市场协同决策研究

随着能源市场化改革逐步深入,市场机制下热电联产(CHP)机组的运行与决策受到广泛关注,而以热定电限制了CHP机组的灵活性,影响其独立参与市场的收益.基于此,采用实时定价的热力市场机制挖掘需求灵活性,提出热力实时定价机制下CHP机组在多能源市场中的协同决策双层模型,即CHP机组参与电力市场的同时,在热力市场制定实时热价进行负荷管理释放灵活性,以最大化参与能源市场的利润.其中上层模型为CHP机组最优电力报价与热力定价模型,下层模型为电力批发市场出清模型与热用户决策模型.利用KKT条件等将双层模型转化为混合整数线性规划模型以进行求解.通过算例验证所提模型的可行性与有效性,算例结果表明热力实时定价在有效提高CHP机组电力侧灵活性与机组利润的同时,改善了用户与社会福利.最后,探究了热力实时定价机制下CHP机组在电力市场的策略报价行为.     

计及火电阶梯式爬坡率的耦合系统相邻时刻有功可行域确定方法

经同一并网点耦合集成为统一运营主体的火电与新能源耦合系统在我国北方电网中普遍存在，其有功功率调节能力的确定是耦合系统整体参与电网运行的关键。该文首先考虑耦合系统功率调节的时序状态依赖性，提出相邻时刻有功可行域的概念，再计及火电机组阶梯式爬坡约束，推导出单台火电机组的相邻时刻有功可行域；其次，定义缩放和平移两种相邻时刻有功可行域的集合运算规则，并根据定义的运算规则，构建出火电扩容、新能源与火电耦合以及多火电机组耦合场景下的相邻时刻有功可行域。此外，以辽宁某局域电网火电机组的实际运行数据证明，该文推导的耦合系统相邻时刻有功可行域与实际情况相符。     

考虑外部博弈和内部协同的耦合系统时序随机生产模拟

火电与可再生能源在同一并网点集成为耦合系统能够有效促进可再生能源消纳。传统随机生产模拟方法难以充分考虑外部市场竞争以及内部机组协同对耦合系统运行的影响。为此，提出一种考虑外部博弈和内部协同的耦合系统时序随机生产模拟方法。首先，基于主从博弈，刻画耦合系统与其他发电商及电网之间的电量-电价竞争关系，基于合作博弈，建立了反映耦合系统内火电与可再生能源机组合作竞争关系的内部协同模型；然后，建立考虑外部博弈和内部协同嵌套的耦合系统时序随机生产模拟方法，提出耦合系统的可靠性评估指标以及内部机组经济收益分配方法；最后，采用中国东北某区域电网的实测数据，验证了所提方法的有效性和正确性。仿真结果表明，通过外部博弈和内部协同，耦合系统的经济性和可靠性大幅提升。