基于用户报价信息划分的可控负荷菜单定价模型

设计合理的需求侧电价是引导和促进用户实施需求响应的重要因素.基于可控负荷参与市场交易时的报价信息,借助机制设计中的激励相容理论,提出了一种可控负荷菜单定价模型,该模型以系统供电成本最小为目标,且用户类型是离散的.通过节点系统IEEE-30仿真实验,设计出适用于5种不同用户类型的菜单电价,并通过对比分析,表明所提出的菜单定价模型节约了系统供电成本,也为需求侧电价的设计提供了理论参考.     

考虑需求侧响应的风电并网电力调度研究

为提高风电并网效率、增强风电企业竞争力,以需求侧碳目标导入方式为切入点,将电力需求侧市场与风电并网结合起来,开展了考虑需求侧响应的风电并网电力调度研究.首先,将需求侧响应作为虚拟机组参与到电力调度中,通过激励方式刻画需求侧响应成本.以传统发电成本、风电并网成本、需求侧响应成本作为系统运行的优化目标,同时兼顾发电平衡约束、需求侧响应约束,建立了考虑需求侧响应的风电并网电力调度模型.接着,分别从需求侧响应的碳目标强度和响应时段出发,借助模型分析了需求侧响应对发电侧风电并网效率的影响.最后得到了一些结论:需求侧碳目标导入对于风电并网效率的影响具有双重性,需要综合考虑需求侧碳目标强度的不同水平;当需求侧响应时段选择在电力负荷较大、风电出力较少时,可以有效调节供给侧和需求侧之间的差值,提高风电并网效率以及需求侧响应的参与度.所提出的理论和方法可以为碳目标在电力需求侧市场的推广提供参考依据,同时具有一定的政策导向意义.     

园区电-热互补系统优化调度模型

多能源需求响应是实现削峰填谷,缓解能源供应与负荷需求矛盾、提升能源利用效率的重要手段,对促进综合能源系统的可持续发展具有重要意义.首先,在构建耦合电-热的园区互补能源系统的基础上,从弹性矩阵的角度构建了电能与热能需求响应模型,考虑机组出力、能源平衡等约束条件,以系统收益为目标函数的优化模型.以需求响应手段实施为变动因素,设置多情景进行了实例分析.算例结果表明:多能源需求响应模型通过对电价与热价的再设计,在总用能量保持基本不变的基础上,用户负荷需求发生了转移,负荷与系统出力的匹配度增强,与传统情景相比,需求响应手段实施后,系统的能源利用效率提升、系统净收益提升与用户支出降低,实现了"经济-环境-系统-用户"等多方的共赢.     

电力零售商引导下智能电网多方利益均衡策略

文提出以电力零售商为主导的智能电网系统运行策略,电力零售商根据发电商供电价和发电量以收益最大化为目标输出用户实时电价。在供能侧对不同类型供电商上网顺序进行优化,考虑风电光伏能源出力不确定的鲁棒性分析,在维持平衡供需的基础上优化供电商利益。在需求侧根据用电规模对用户进行分类,按供电重要性进行二次分类,使用粒子群算法求解用户最优用电量。仿真结果显示电力零售商在电力系统中维护各方利益均衡,对供电商和用户都存在潜在的好处。     

基于峰谷分时电价机制的节能发电调度优化模型

为减少能源消耗,电力工业在发电侧推行节能发电调度,而在用电侧则施行需求侧管理。事实上,发电侧与用电侧可以通过联合优化实现更好的节能效果。峰谷分时电价将改变原有系统负荷的分布,发电侧机组发电调度的安排将随之改变,发电煤耗水平也将相应地变动。有鉴于此,首先分别构建了需求侧峰谷分时电价响应分析模型以及发电侧节能发电调度的机组组合模型;其次,为了实现分时电价响应向机组煤耗效益的传递,以机组发电煤耗与启停煤耗最少为目标构建了需求侧与发电侧的联合优化模型;最后,通过算例分析发掘模型的节能效益,借助GAMS求解上述模型,优化结果表明分时电价的优化将有助于改进发电侧的节能调度效果,同时将实现一定的环境效益。     

计及输配电距离的大工业用户与发电企业购电优化模型

随着输配电改革试点的展开,电网企业的独立性逐步体现,大工业用户参与直购电交易也越来越多.对输配电改革试点环境下的大工业用户购电行为进行了研究,构建了不同情形下的购电优化模型,探讨了大工业用户的最佳购电策略.案例仿真分析表明:在不考虑输配电距离的输配电价会造成供电侧的不公平竞争;在考虑输配电距离情形下,通过调整可变电度电价,可使各发电企业处于公平的竞争环境下.     

基于KKT条件智能电网实时定价的光滑牛顿算法

智能电网实时定价是需求侧管理的一种重要手段.建立了求解智能电网中商业用户的实时定价问题的社会福利最大化约束优化模型.采用一种新的双曲余弦光滑化逼近函数来代替这个约束优化问题的KKT系统中的互补条件,并提出了一种光滑牛顿算法来求解非线性方程组.数值结果表明了供应商的这种定价是合理的,用户对价格的响应很敏感,从而验证了给出的算法的可行性和有效性.     

居民用户峰谷分时气价模型及其优化求解方法

针对天然气的居民用户制定合理的峰谷分时气价,能有效地削峰填谷,从而保证燃气管道安全稳定地运行。本文构建用户需求响应和满意度函数,并在此基础上建立以最小化最大峰负荷和峰谷负荷差,及最大化用户满意度为目标的需求侧峰谷分时气价优化模型。采用蚁群算法对模型进行求解,该算法收敛性较好,同时也避免局部最优的缺点。算例结果表明,在兼顾公平与效率的前提下,峰谷分时气价模型能有效地降低最大峰负荷和峰谷负荷差,同时存在最优的峰、平、谷价格,使得用户满意度最大;另外本文也验证了模型的有效性及可行性。此方法为天然气合理定价机制的建立及政策的制定提供了理论依据。     

电力市场环境下计及V2G和多类型需求响应的综合能源系统多目标优化模型

园区综合能源系统(Park integrated energy system,PIES)是满足用户多种用能需求的一种重要途径,但由于内部分布式能源机组出力具有不确定性,且与负荷在时间维度上存在一定的不匹配性,限制了能源利用效率和经济效益的提升.因此,本文首先在构建耦合热电的PIES的基础上,构建了多类型需求响应模型;其次,构建了考虑风光机组出力不确定性的以系统净收益、清洁能源弃能率为多目标函数的优化模型;然后,构建了"不确定性处理-多目标处理-单目标处理"的三阶段求解模型,最后,以V2G和需求响应为考虑条件,设计多情景.算例结果表明:V2G可以为清洁能源不稳定发电提供有效备用,在一定程度上提供清洁能源利用效率;引入电热需求响应,能够改变用户负荷,增加经济效益.     

考虑多能需求响应的电热互联系统协同调度优化模型

为应对中国严峻的弃风问题,讨论风电参与电采暖的运行优化策略,以协调满足电负荷和热负荷.首先,将风电场、蓄热式电锅炉和燃气轮机整合为电热互联系统,并考虑激励型需求响应和价格型需求响应对系统运行的优化效应.然后,选择最大化运行收益和和最小化运行风险作为目标函数,考虑风险不确定性的影响,构造电热互联系统(Electro-thermal interconnect system,EST)最优电热耦合调度模型;最后,通过对所提模型进行算例分析,结果表明:1)若决策者能够适当承受一定风险,利用风电满足终端用于热负荷,会极大提升风电并网空间,带来显著的增量经济效益;2)价格型需求响应能够平缓电热负荷需求曲线,促进风电并网的同时降低系统运行风险;3)激励型需求响应能为风电提供更多的备用服务,实现集中式和分散式协同互补供暖,取得最佳的系统运行结果.因此,所提电热互联系统调度运行模型有利于促进风电发电并网,能够为电热互联系统的最优运行提供决策支撑.