电力需求侧管理中的价格规制

峰谷分时电价是电力需求侧管理中,实现削峰填谷的重要手段之一,科学合理的分时电价的制定,依赖于对电价的作用机理和社会效益的综合分析,从Ramsey-Boitex定价一般原理出发,利用博弈论方法,通过对电力用户对电力公司的电力报价反应行为分析和提出了一个实现最优负荷控制目标的分时电价确定模型,并在此基础上对政府为实现社会福利最大化的价格规制进行了分析,指出政府应给予电力公司在具体分时电价制定上的灵活性而只对电力平均价格水平进行限价规制.     

基于多元成本结构的分时电价定价机制

建设新型电力系统对完善分时电价机制提出了新的要求.针对目前分时电价研究多侧重于市场机制,对电价设置菜单与实际供电成本结构关系有待深化机理建模的问题,提出一种基于多元化供电成本和需求响应的分时电价模型.该模型兼顾经济性与可靠性,建立考虑需求削减的负荷切片与成本定价机制,明确供电配置的多元化成本结构,建立各类电源的可变成本、固定成本与可靠性损失成本的成本结构.对电力销售收入分析、电源的实际可变成本、电源可靠性损失和固定成本回收进行了基础性研究.通过相关算例验证,研究各类电源事故率对模型中附加费率的影响,以及各类电源事故率、不同负荷水平波动与分时电价定价的关联性,验证了文章建立的分时电价模型在提高分时电价适应性,正确引导用户用电行为,提高削峰填谷方面的有效性.同时,该模型有助于优化各类电源的容量管理,确保峰值电源的成本回收,从而有效地平衡电源侧和用户侧利益,兼顾供电充分性、可靠性和经济性目标.     

区块链下计及用户价格响应的电力市场定价机制

如何制定电价是电价体制改革的关键.2020年起,现行燃煤发电标杆上网电价机制改为"基准价+上下浮动"的市场化价格机制,浮动部分可由售电公司、电力用户等协商或竞价确定.电价制定不当会增加电力营销的风险,而电力市场定价与用户的用电行为息息相关,因此,通过引入电力用户竞价的方式设计市场定价机制.对用户来说,竞价考虑电费和舒适性之间的折中,从自身利益出发确定竞拍策略.对电力市场来说,将电价制定者视为竞拍系统的参与者,以增加市场交易量和额度为目标.通过分析电力市场定价与用户竞价行为的关系,构成与用电需求相关的电力市场定价机制,得到最优市场定价,与此同时,每个用户依据最优价格可以得到最优用电策略,形成最优市场交易.然而,用户的利己性会促使用户无视市场规则,推翻进入市场的承诺,造成定价机制和市场的崩溃,为此,采用区块链技术保障市场规则的正常运行以及用户的个人利益,进而保障交易的安全性.数值模拟验证了研究成果.     

电力定价策略的多目标优化模型及其应用

针对电力定价问题,综合考虑了电力生产过程中的能源利用效率、能源消费等多方面的影响,建立了以最大经济效益和最小环境污染为目标的多目标优化模型.该模型采用用电需求与电价的协整分析表征一定电力定价策略下的消费者行为,采用成本利润模型表征生产者行为,以消费者和生产者行为模型为约束条件.若将环境污染排放量最小的目标转化成约束条件,则多目标问题转化为单目标优化模型求解.在当前电力定价的邻域附近选择一系列定价策略,求解约束条件子模型,得到不同电价模式下经济效益,选择使得经济效益最大的电力定价即为模型最优解.以电力短缺最为严重的2008年以及2009、2010年为例,计算出电价分别为569.72、580.19、598.14元/(MW·h),均高于实际各年度的平均销售电价,由此可见电力定价应适当上涨.此外,经济社会参数的变化对最优定价策略有明显的影响:排污量限制收紧10％,最优电价将上涨1.09％;GDP增长率升高1个百分点,最优电价将上涨1.08％;单位生产成本升高1个百分点,最优电价将上涨0.74％.     

电力市场双边交易新现状点下的对策模型

提出了同时存在集中调度的电力联营市场(Pool)时,分散调度的双边电力交易市场的二人合作对策模型的新现状点,从而得出了新的定价方式,说明双边交易的定价要受到同时存在的Pool电价的影响,同时存在Pool时,双边交易的利益不平均分配也是可以被交易双方接受的.比较了发电费用曲线为二次曲线时新的定价方式与已有定价方式的关系.     

低碳经济背景下的峰谷分时电价建模及福利分析

为研究峰谷分时电价对社会福利的影响,提出了一种考虑用户滞后响应的峰谷分时电价模型.首先,将发电企业和电力用户分为不同的类型,构建了基本的电力市场网络结构;其次,通过引入滞后弹性参数和非价格影响参数,建立了基于用户响应的单一价格模型和峰谷分时电价模型;然后,在保证发电企业收益和用户需求的前提下,分别求解了2种模型的电价和各时段负荷;最后,采用泰勒级数近似法估算了消费者支付意愿的变化,并分析了峰谷分时电价对用户行为和社会福利的影响.仿真案例表明,本模型具有一定的可操作性,对峰谷电价的实施以及评估其对社会福利的影响具有重要的参考价值.     

市场环境下电力系统安全性与经济性问题的探讨

在电力市场环境下，经济利益是各独立的市场参与方所追求的重要目标之一．经济性和安全性不再表现为两个独立的指标，安全性将融入经济性中．针对这一变化，提出在电力市场环境下，备用容量的确定应在综合考虑保留备用容量成本和切负荷赔偿费用的基础上，求取经济上最优的负荷备用容量；后备保护配置方式的确定应基于对各种可能的配置方案所进行的经济性分析.     

考虑节能减排约束的寡头电力市场均衡模型

建立了一种考虑节能减排约束的寡头电力市场均衡模型.在该均衡模型中,发电机节点对应的节点电价由边际能量成本、发电容量机会成本、节能减排机会成本和机组爬坡率机会成本组成.结果表明,在寡头市场环境下,高能耗率、高排放率发电商常常通过降低报价的方式来获取更大收益;而低能耗率、低排放率发电商则采取抬高报价方式来获取更大收益.此外,在多时段情况下,还会出现排放量(煤耗量)由轻负荷时段向重负荷时段转移的现象.     

基于参数调整策略的水电厂长期电量优化分配

基于预测市场出清价,结合双边合同市场、现货市场以及备用市场等多种市场交易结构,建立了水电厂效用最大化长期交易模型.采用AR(1)模型预测市场出清价,风险价值指标则用于度量电价的波动性风险.整个模型由大系统分解协调原理求解,上层子问题给出使整体效益最优的合同流量及各时段的最优分配策略,下层子问题对现货市场与旋转备用市场进行优化分配.通过调整模型参数,能得到不同风险偏好的水电厂面对同一电力双边合同或者同一水电厂对于不同价格双边合同的电量优化分配策略.     

抽水蓄能电站在发电工况下旋转备用效益的测算

以抽水蓄能电站各项辅助服务中最为重要一项———旋转备用辅助服务为对象,利用蒙特卡罗随机生产模拟技术,研究抽水蓄能电站最优抽水策略下发电工况下旋转备用容量的定价理论,给出了以边际成本确定旋转备用容量电价的模型方法,以及抽水蓄能电站在发电工况下旋转备用的效益模型。并结合算例说明了模型的正确性和合理性。目的在于使各厂家在发电工况下机组提供备用时能够在提供电能和提供备用之间作出合理的选择,充分体现出其容量的市场价值,使旋转备用的效益达到最优。     

计及多类型需求响应的光伏微网储能容量优化配置

储能系统接入对于分布式光伏发电具有重要意义,合理配置储能容量可以有效平抑光伏发电的波动性和间歇性,同时提高光伏消纳能力。在考虑多类型需求响应方式下,建立了以微网总成本和光伏消纳率为目标函数的储能容量优化配置模型。首先引入激励型需求响应模型和价格型需求响应模型;然后根据两类响应方式对电网稳定运行及光伏消纳的影响,建立以最大化光伏、负荷时序一致性和负荷峰谷差两种指标满意度的综合响应模型;最后基于并网型光储微网运行策略,采用双层优化算法对光伏微网模型求解。通过某一实际运行微网为算例,分析验证了模型和算法的有效性。结果表明,多类型需求响应结合方式使得用户用电方式更为合理,微网经济性得到改善。     

灵活性负荷参与电网调度的经济优化运行

在“碳达峰、碳中和”的背景下,大规模新能源并网使系统出现了调峰压力大、新能源消纳难等问题。随着灵活性负荷占比的不断增大,根据灵活性负荷的不同特性,针对系统面临的问题提出了“源-网-荷-储”相协调的双层优化运行模型。首先,基于分时电价策略引导用户用电行为,建立提升源荷双方综合满意度以及净负荷波动最小的上层多目标模型,利用粒子群算法对上层模型进行求解得到优化后的负荷需求响应并带入下层模型中。其次,根据源荷双方的供需关系,确定参与调度灵活负荷的运行方式,构建以系统调度运行成本最小为目标的下层模型,并采用Cplex求解器求解。最后,以某地区实际系统为例,结果表明了灵活性负荷参与电网调度可缓解电网调峰压力,提高了可再生能源消纳能力,并验证了本文所提模型的有效性。     

Optimal Reactive Power Compensation of Distribution Network to Prevent Reactive Power Reverse

The capacitive reactive power reversal in the urban distribution grid is increasingly prominent at the period of light load in the last years. In severe cases, it will endanger the security and stability of power grid. This paper presents an optimal reactive power compensation method of distribution network to prevent reactive power reverse. Firstly, an integrated reactive power planning(RPP) model with power factor constraints is established. Capacitors and reactors are considered to be installed in the distribution system at the same time. The objective function is the cost minimization of compensation and real power loss with transformers and lines during the planning period. Nodal power factor limits and reactor capacity constraints are new constraints. Then, power factor sensitivity with respect to reactive power is derived. An improved genetic algorithm by power factor sensitivity is used to solve the model. The optimal locations and sizes of reactors and capacitors can avoid reactive power reversal and power factor exceeding the limit. Finally, the effectiveness of the model and algorithm is proven by a typical high-voltage distribution network.     

市场参与者在电力供应紧张时期的效益分析

以我国电力市场化改革为背景,定量分析了在电力供应失去弹性时政府对售电电价进行管制所引起的效率损失,指出了售电电价未能有效反映电力商品的实际供求关系是电网公司和发电公司在电力供应不足时期反而面临经营危机的根源．同时评估了电网购用小型发电公司电力对全社会电价水平的影响,并对购用高价电能前后的社会综合效益进行对比,认为引入社会剩余定价方式可以较好地解决电力企业和用户之间的效益均衡问题．算例分析表明,文中所提出的定价方式是切实可行的．     

基于需求响应的含光伏电力系统优化及其算法改进

为解决光伏并网发电的不稳定性以及发电调度成本高的问题,建立了以发电调度成本最小为目标的含光伏电力系统优化模型。该模型借助电价的需求响应来增加对负荷的调控能力,以减少光伏的不稳定性对发电调度优化结果造成的影响。为求解该模型,对经典的遗传算法进行了改进。仿真结果表明:考虑需求响应有利于含光伏电力系统负荷削峰填谷,提高机组发电的稳定性,并且降低了含光伏电力系统机组的发电调度成本,验证了所建模型的正确性和有效性。     

基于分时电价的用户侧光伏储能系统容量配置

光伏与储能系统的配合使用已经是一种趋势,在用户侧合理配置光伏电池与储能电池的容量,可以明显提高用户的经济效益。为了提高用户在分时电价下的经济效益,本文基于用户侧典型日光伏发电曲线与典型日用户负荷特征曲线,结合用户分时电价,设计储能系统的能量调度策略,建立经济优化模型,并基于量子粒子群优化算法对模型进行求解,得出光伏与储能系统的最优容量。仿真分析和结果表明,本文方法可以明显提高分时电价条件下用户的经济效益,对大电网的削峰填谷也有一定的积极作用。     

20kV电压等级在南京中压配电网中的应用

目前南京地区中压配电网主要采用10kV供电,随着电力负荷密度的增大,原有10kV配电网已无法满足需求,发展中压20kV等级在降低网损,增大输送容量等方面效益显著。通过理论分析并结合南京采用20kV电压等级的试点工程论证了20kV中压配网的优越性和发展前景。     

动态无功补偿在中型材生产中的应用

通过对安徽某钢厂供电系统的拓扑结构及负载的电气参数对补偿容量和各次谐波含量的具体分析,根据无功补偿原理,确定了基于静态无功补偿装置SVG与滤波器FC组合的电能质量治理方案。根据轧钢生产的现实运行情况,对方案投入前后的电网状况进行了比对剖析,得出如下结论:(1)投入SVG+FC动态无功补偿装置后,系统电压和电流波形同相位且接近于标准正弦波,达到了期待的补偿效果和滤波效果;(2)系统的平均功率因数由装置投运前的0. 80提高到0. 94,降低了线路损耗,提高了变压器和供电线路的带载能力;(3) SVG可以自动跟踪补偿电网,减少对电网的冲击,有效地降低了现场生产对电网的污染。     

考虑无功的电力信息物理系统关键线路辨识

线路中无功功率的分配改变,可能会影响关键线路的分布。文章以传输介数和改进的潮流转移熵为计算手段,同时考虑了有功和无功,以这些因素为基础提出了线路综合关键度。关键线路的断开使得电网的连通性变差,为维持系统稳定,电力系统需要切除部分负荷,故文章使用基于最优潮流的失负荷量验证辨识方法的准确性。将IEEE39节点系统作为物理电网模型,计算得出关键线路排序。并从信息系统攻击使得电网线路发生故障,采用基于最优潮流的失负荷量验证上述算法的有效性。结果表明线路综合关键度可以较为准确地辨识出关键线路。     

配电网与微电网群日前电能交易纳什议价方法

随着售电侧电力市场改革的不断深入,研究配电网与微电网群之间的电能交易问题对推动区域电网经济效益具有重要意义。针对此问题,本文研究提出了一种基于纳什议价的配电网与微电网群日前电能交易方法。该方法在充分考虑可再生能源发电和电力负荷波动对微电网电能交易调度影响的基础上,以配电运营商与微电网运营商在电网电价下的最优交易成本作为纳什议价的谈判破裂点,构建了配电运营商与多个微电网运营商分别独立议价的合作博弈模型。其合作博弈均衡的求解问题可转化为社会效益最大化和支付效益最大化两个连续子问题,并采用交替方向乘子法进行分步求解。最后,通过算例分析验证了所提方法对提升区域电网中电能交易主体经济效益的有效性。