2021, 23(6):01-06. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 001
摘要:随着新能源发电占比的不断提高和负荷“尖峰化”趋势加强,电力需求响应在提升电网运行调节能力方面的重要性日益提高。首先梳理了“十三五”时期需求响应工作基础,回顾了需求响应在配合电网削峰填谷、促进新能源消纳、助力电力市场发展3个方面的实践工作。然后分析了“十四五”时期新形势下需求响应业务发展面临的挑战,并从政策机制、市场交易、技术研发、标准实施 4 个方面给出了相关建议。最后,对未来需求响应发展趋势进行了展望。
2021, 23(6):07-07. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 002
摘要:
2021, 23(6):08-14. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 003
摘要:随着用户侧分布式电源的广泛接入,虚拟电厂可聚合的资源逐渐向产消者过渡。传统的虚拟电厂聚合用户侧资源主要有2种策略:一是直接控制负荷,二是通过负荷预测进而单方面制定电价引导用户调整用能需求。然而前者无法尊重用户的用能偏好,后者由于用户行为无法准确预测,虚拟电厂单方面发布的价格信号无法准确引导用户行为,且上述策略未考虑用户作为产消者的发电能力。针对上述问题建立了虚拟电厂与内部产消者的主从博弈模型,综合考虑双方的效益,制定虚拟电厂运营商向内部产消者的购售电价格,通过电价信号引导产消者调整发用电策略,最终形成虚拟电厂的对外出力。算例分析表明,通过所提出的模型,虚拟电厂和内部产消者均可获得可观收益,同时算例也表明现货市场价格的变化对虚拟电厂内部市场电价的制定存在巨大影响。
2021, 23(6):15-20. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 004
摘要:随着用户侧市场的放开,用市场化的需求响应交易代替传统的电力需求侧管理已成为电力市场的发展趋势,包括广东在内的国内许多省市相继开展了需求响应的市场化交易实践活动。首先,介绍了广东省需求响应市场化交易的启动条件、交易流程、测量方式和资金来源等要素;然后,提出了需求侧市场主体与发电机组同台竞价的市场出清模式与价格机制,重点分析了2次出清模式在需求响应参与现货市场中的作用;最后,通过市场算例验证了不同出清机制的优劣和对市场主体的影响。
2021, 23(6):21-25. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 005
摘要:在“中国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”目标的驱动下,碳市场和绿证市场正稳步快速发展。伴随着碳市场、绿证市场的推进,将产生碳-绿证-电力市场的交互耦合,形成涵盖多市场多主体的交易体系框架。研究考虑可再生能源电力消纳责任权重,结合发电商、售电商等各市场主体受碳市场、绿证市场的影响,通过多主体成本收益分析,建立以各市场主体利润最大为目标的最优交易决策模型。该模型在满足可再生能源消纳水平考核的同时,实现了各市场主体市场利益均衡。最后通过算例结果分析了可再生能源配额、碳配额的变化对多主体交易电量和利润的影响。
2021, 23(6):26-30. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 006
摘要:随着我国电力市场化改革的不断深入,市场交易类别与主体行为的不断丰富在完善市场体制建设的同时也为市场运行带来了一定风险,需要一套全面、客观的电力市场风险评估体系对现阶段电力市场存在或潜在的风险隐患进行量化体现。通过对市场结构、市场主体、市场效率及市场运行机制等4个方面进行风险因素的挖掘分析,提炼出相应指标,采用结合改进的层次分析法与熵权法的组合赋权方法,对所提的各项指标进行权重计算,并结合实例对电力市场风险进行了多维评价,验证了所提指标体系的适用性和有效性。
2021, 23(6):31-36. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 007
摘要:随着电力体制改革的深入,在电力市场环境下,购售电作为售电公司的核心业务,将决定其主要运营成本与核心竞争力。提出了一种售电公司购售电联合优化策略,在购电侧考虑中长期市场与现货市场购电组合以及需求响应用户的可中断负荷的调用。售电侧结合用户用电效用,决策零售套餐的价格,采用CVaR衡量风险,进行联合优化,达到售电公司收益最大,风险最小的目标。通过算例证明了所提出的联合优化模型能有效提高售电公司购售电收益,为售电公司的决策提供参考。
2021, 23(6):37-40. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 008
摘要:从1998年的政企分开到2002年的厂网分开,再到2015年的新一轮电力体制改革,时至2020年新电改已走过5周年。作为新一轮电改市场建设的关键,电力现货市场建设自2017年8月正式启动试点起,试点现货市场框架从无到有,实施路径逐步明晰。电力现货市场是现代电力市场体系的标志和核心,然而国内电力现货市场试点的试结算工作仍然是电力市场化改革进程中计划与市场并轨下的初步探索。探析双轨制下电力现货市场不平衡资金相关问题,寻找继续深化电力体制改革的努力方向。
2021, 23(6):41-46. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 009
摘要:电力物联网的建设形成了实时的电力市场主信息采集库,为整个电力市场提供决策辅助和主动服务。电力物联网环境下,针对电力市场中电价的高度波动性给售电公司带来的巨大收益损失风险,提出一种基于市场保险的电价波动保险机制。首先,搭建了市场保险下电力市场交易架构,厘清各市场主体之间的相互关系并阐述了市场保险的原理及业务流程。其次,通过对售电公司与保险公司成本效益定量评估,构建了售电公司投保及保险公司保险设计决策模型。最 后,结合广东省售电公司市场运营的具体案例,论证保险机制转移和分散售电公司经营风险的可实现性及应用价值。结果表明所提保险机制能够有效地分散和转移电价波动风险,实现售电公司与保险公司的双赢。
2021, 23(6):47-51. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06 . 010
摘要:市场力评估对于确保电力市场公平竞争、提高电力市场运行效率具有重要意义。针对市场力的产生来源和评估方式,按成因将市场力划分为结构性市场力和物理限制性市场力,据此评价国内外市场力评估指标体系的优劣性及适用性,为合理选择实际应用中的评估指标提供参考。将市场力评估方法划分为基于市场份额的评估、考虑负荷及阻塞的评估以及基于参与者系统的评估3类,在此基础上,分析市场力评估研究的发展趋势,为建立健全市场力评估研究提供支持。
2021, 23(6):47-56. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06. 011
摘要:随着新能源发电和空调负荷广泛接入园区能源互联网,其源、荷侧的不确定性导致运行场景复杂多变,对园区节能运行的影响不可忽视。如何实现园区能源互联网高效经济规划是当下亟待研究的重点问题。因此,首先对现阶段随机规划理论进行了归纳总结,并分析国内外研究现状;其次,基于统计机器学习对以下3个关键问题进行技术探析:一是新能源出力和需求响应的不确定性导致的能源互联网复杂运行场景模拟技术;二是典型场景生成技术;三是安全稳定的人工智能规划求解技术。最后,提出发展展望,统计机器学习理论将是园区能源互联网随机规划未来发展的重要方向之一。
2021, 23(6):57-62. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06. 012
摘要:随着分布式光伏的快速发展,如何确定主动配电网中分布式光伏的安装位置及最大准入容量成为促进新能源消纳良性发展的研究热点。由于分布式光伏的接入会对配网电压产生很大影响,首先提出时序电压灵敏度指标,从电压角度得到分布式光伏的候选安装节点。其次,构建源荷不确定性时序场景集,建立计及不确定性的分布式光伏准入容量评估模型,并基于鲁棒线性化思想及对偶理论将模型转化为混合整数线性规划模型,以便模型的求解。通过Matlab搭建IEEE33节点系统,仿真结果证明了所建模型的适应性及有效性。
2021, 23(6):63-68. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06. 013
摘要:针对高渗透率分布式新能源接入低压配电网中引起局部节点电压偏高的问题,提出考虑空调群虚拟储能的配电网电压无功优化控制模型。首先基于楼宇蓄热特性对电热虚拟储能进行建模,该模型以配电网日运行成本、电压偏差最小为目标函数,采用多目标模糊规划模型,合理控制配电网中分布式能源、储能电池、静止无功补偿装置(static var generator, SVG)和上级电网的输出功率。最后以南方夏季系统运行场景为例,对控制系统进行仿真实验。通过 IEEE 33节点系统仿真验证,结果表明:考虑虚拟储能的低压配电网系统在保证建筑内人体舒适度的同时对于维持电压稳定性具有良好的效果,并削减了储能电池充放电次数与深度,降低了配电网的日运行成本。
2021, 23(6):69-74. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06. 014
摘要:为减小风电并网产生的不利影响,提高风电消纳空间,在含风电出力的主动配电网中增设混合储能系统,并对其进行优化配置。考虑风电随机出力对潮流的影响,建立风电、储能系统接入配电网后的数学模型。以有功网损、电压偏差以及总投资费用最小为目标,引入机会约束建立储能系统优化配置模型。在此基础上,以IEEE 33节点配电网络为算例,通过改进灰狼算法对模型进行求解,得到储能系统的最优配置方案。仿真结果表明,所提模型和算法能有效地对储能系统进行配置,提高整体经济性和安全性,同时提高系统的风电消纳能力。
蒋国栋,韩 韬,罗首权,吴雪琼,张佳琦,韦戈山,王丙文,冯荣强,王必恒,陶 勇
2021, 23(6):75-80. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06. 015
摘要:针对大量分布式电源接入电网带来的配电网调度和控制问题,和电网日益严重的峰谷差问题,需求响应成为电网调控的必要手段。负荷聚合商通过虚拟电厂技术,将热电联产、光伏、分布式储能、可中断负荷等分布式资源进行聚合,挖掘可控负荷和储能的需求响应价值,实现了区域配电网的源-网-荷协调优化控制机制。首先建立虚拟电厂双层优化模型,上层以负荷聚合商收益最大为最优目标,以各分布式资源自身限制等为约束条件,下层以储能和可中断负荷自身收益最大化为最优目标,以储能和可中断负荷自身限制为约束条件,采用CPLEX 求解器进行求解。然后,对单纯价格型需求响应、各主体独自参与激励型需求响应、以虚拟电厂形式参与激励型需求响应3种形式下的负荷聚合商、储能装置、用户的效益进行了分析。最后,通过计算结果的效益分析,证明了此应用场景下以虚拟电厂方式参与激励型需求响应能提升负荷聚合商和储能装置的经济收益。
2021, 23(6):81-86. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06. 016
摘要:低压台区线制特殊,单相负荷与三相负荷混合,三相不平衡情况普遍且严重,引起较为严重的不平衡附加线损。各相负荷大小、空间分布的不同使低压台区内不平衡情况差异较大,对线损的影响不容忽视。为了提高低压台区线损计算的准确度,基于前推法构建考虑三相负荷不平衡分布的线损计算模型,并提出考虑负荷分布的不平衡修正系数表征三相不同分布对线损的影响。为了便于应用,以4种典型负荷分布为基础,将模型进行等效简化,提出适用于两类典型负荷分布场景的,考虑三相负荷不平衡分布的线损计算方法。算例验证了所提方法的准确性与可行性,能够为提高低压台区线损计算准确度提供参考依据。
2021, 23(6):87-90. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06. 017
摘要:基于家庭智能电能表采集数据,构建居民需求响应样本库。基于该样本库,开展特征工程,充分挖掘响应用户的家庭属性、响应行为、用电行为等特征。在此基础上,构建居民电力需求响应神经网络自学习优化模型,根据不同家庭标签与历史响应结果数据,预测居民需求响应参与情况,随着典型场景下需求响应的不断开展,对模型进行循环迭代与优化。最终,依据调节目标,智能化制定需求响应调控策略。算例结果表明,所提的需求响应策略能够准确识别居民需求响应参与度,降低需求响应激励成本。
2021, 23(6):91-95. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06. 018
摘要:电力需求响应是解决电网供需不平衡的重要途径。交易控制是一种电力需求响应控制方式,能有效实现调峰及负荷转移,提高电力系统用能灵活性。目前国内缺少对交易控制的研究,为促进交易控制在我国空调需求响应中的应用和发展,充分调研了国外相关研究内容,重点分析交易控制原理、结构和优势、投标和清算策略以及室内温度设定点的计算方法,归纳和总结了若干启示与建议,探讨了我国应用交易控制策略的侧重点和难点。
2021, 23(6):96-100. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-1831. 2021. 06. 019
摘要:需求响应参与电力市场交易,既有利于发挥其在电力资源优化配置的效果,促进需求响应项目的可持续开展,也能改善市场价格形成机制,降低电力市场运行风险。总结了美国PJM现货市场环境下的需求响应机制与方法,论述了需求响应参与日前、实时电能量市场,备用和调频辅助服务市场的交易组织过程,重点分析了现货电能量市场中的需求响应机制设计原理;最后,结合我国电力现货市场的实际情况,分析需求响应机制对市场交易和调度运行的影响,提出了通过市场化手段促进需求响应项目实施的建议。
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