基于区块链的微网群交易机制及日前优化调度

随着多能微网群结构逐渐形成,传统集中式电能交易中利益分配及交易安全的问题,造成各微网主体难以积极响应交易机制,且在交易过程中存在低效性、公正性等问题。本文提出了一种基于区块链技术的多能微网群市场交易机制,并辅助各微网制定日前调度计划。首先,通过区块链技术构建了微网群去中心化交易框架。然后,以智能合约为基础,建立了兼顾分时价格、权益系数等因素的微网群交易机制,设计了交易匹配与市场出清流程进行电能的合理分配。最后,构建多能微网日前优化调度模型,并进行交易流程模拟,为调度提供辅助决策方案。算例结果验证了基于区块链技术的微网交易机制的有效性,微网群调度模型可实现合理的交易双方匹配与电能分配。     

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.     

含光热电站的热电联供型微网储热容量双层优化配置

含可再生能源的微网已成为能源领域重要的发展趋势，在此背景下，针对热电联产微网中储能优化配置的不足，构建了含有光热电站的热电联供型微网储热容量双层优化配置模型。上层模型以极小化光热电站日投资成本和热电联产微网日运行成本为优化目标，下层以极小化热电联产微网日运行成本为优化目标。利用Karush-Kuhn-Tucker最优性条件将双层模型转化为单层模型。算例证明了基于光热电站的储热系统提升了微网的经济性以及微网消纳可再生能源的能力，并分析了光热电站的储热容量和储热成本对热电联产微网投资成本和运行成本的影响，同时验证了所提双层规划模型的有效性。     

基于可信性理论的微网动态有功优化控制

针对包含多种分布式电源的微网并网运行系统,应用可信性理论分析法,建立了包含分布式电源的微网并网运行系统的动态有功优化模型,以微网运行的费用成本最小化作为目标函数,求解后将其结果与采用场景法处理随机变量的优化方法所得结果进行对比.算例分析验证了所提模型的正确性,以及所述方法和求解算法对处理小规模分布式电源接入微网有功优化问题的有效性和实用性.     

考虑负荷聚合商参与下的微网双层两阶段优化调度

负荷聚合商作为系统和负荷之间的新兴中介,可以对分散负荷进行管理,参与到系统协调优化中.本文针对微网系统难以调度分散的中小型负荷资源问题,引入负荷聚合商对居民负荷进行整合,建立微网双层优化模型.模型上层以微网系统经济运行成本最低为优化目标;下层采用两阶段优化方法,在负荷特性分类的基础上,负荷聚合商通过与用户签订负荷削减合同的方式对负荷进行削减.模型上层采用NSGA-Ⅱ算法联合熵权双基点法求解,下层采用YALMIP建模语言调用CPLEX工具包对模型求解.算例分析结果表明,在负荷聚合商参与下的微网优化调度能够有效降低微网运行成本,同时将最大日负荷峰谷差降低了23.7%,实现了整体利益最优.     

考虑需求侧管理的微网经济优化运行探索

建立考虑需求侧管理的微网经济优化模型。微网的电力负荷由三个部分组成：固定负荷、随机负荷、可转移负荷。而需求侧管理的主要内容和重要目标都是可转移负荷管理。微网中需求侧负荷的优化管理和分布式电源的协调运作模式都是在分时电价的情况下建立的。根据函数线性化把其优化问题转变为一个混合整数规划问题，运用专业混合整数规划软件得出结论。得出结果证明，在考虑侧管理的微网经济运作比在没有考虑的情况下总费用降低了3.83%，得到了很好的经济效益。     

"双碳"背景下微网分布式电能交易绩效评价指标与方法

随着分布式发电研究与应用的迅速发展,分布式交易市场作为一种新型的电力交易模式,能够有效提升可再生能源消纳率,是推动实现"碳达峰、碳中和"目标的重要手段.将市场评价机制引入用户的竞拍交易机制中,将促使用户考虑市场评价机制对其交易策略的影响,推动分布式交易市场的良性发展.针对微网用户间的分布式电能交易市场展开研究,首先,以...     

考虑需求侧管理的微网经济优化运行

建立了考虑需求侧管理的微网经济优化模型。将微网的电力负荷分为3个部分:固定负荷、可转移负荷、随机负荷,其中可转移负荷的管理是需求侧管理的主要内容,也是微网经济优化运行的重要目标。在分时电价的环境下,建立了微网中分布式电源与需求侧负荷优化管理的协调运行模型。通过函数线性化将该优化问题转化为一个混合整数规划问题,采用专业混合整数规划软件求解。仿真结果表明,考虑需求侧管理的微网经济运行相比不考虑时的总费用减少了3.83%,具有较好的经济效益。     

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。     

具有快速并网功能的微网系统控制策略

为提高微网系统的性能,本文在已有的微网系统控制策略基础上,针对以下两点对其进行优化:一是微网用分布式电源输出功率限幅功能,用以抑制多台微网用分布式电源并联运行时,由于下垂特性不同而导致的微网用分布式电源过载或功率反向注入问题;二是微网系统离网状态向并网状态切换时,在微网系统二次调频控制的基础上添加频率扰动策略,用以缩短微网系统的频率调节时间,实现微网系统与电网的快速同步.本文对所提出的这一控制策略进行了分析,并利用4台容量为25 kVA的微网用分布式电源变流器和1台90 kVA可调模拟负荷组成微网系统实验电路,通过微网系统并网/离网无缝切换实验验证了这一控制策略的可行性.     

可再生能源配额制下电力市场多主体交易决策优化模型

随着可再生能源配额制(RPS)的正式实施,可再生能源参与电力市场的交易规模不断扩大,电力市场上各交易主体在市场中的相互竞争关系将发生重大变化。考虑可再生能源配额制和绿证市场对电力市场的影响,建立电力市场各交易主体最优决策模型,并利用逆向归纳法求出了各市场主体最优交易电量和交易价格;算例分析配额义务不断变化对电力市场交易价格,常规能源发电商、可再生能源发电商和售电商的电力交易量、利润产生的影响。结果表明:随着配额义务的不断增加,常规能源发电商和售电商的收益呈下降趋势,而随着可再生能源发电商的市场占比的不断扩大,将导致电力市场的交易价格上升。     

不同新能源扶持政策下的电力市场均衡仿真

为减少温室气体排放, 鼓励发展可再生能源, 许多国家推行了多种新能源扶持政策, 如可再生能源发电上网价格补贴(feed-in tariff, FIT) 政策和可交易绿色证书(tradable green certificate, TGC) 政策等, 用以完成绿色能源发电的配额要求. 为了研究不同的新能源扶持政策对寡头竞争电力市场的影响, 采用古诺竞争均衡理论分别建立了考虑FIT 和TGC 两种政策的电力市场竞争均衡模型, 并采用两层优化结构实现了市场管理者通过调控补贴价格或证书价格来追求社会福利的最大化. 通过仿真分析比较了两种政策对电力市场的影响, 得到了具有实际指导意义的结论. 该研究有助于可再生能源扶持政策的科学制定.     

主动配电网下分布式能源系统双层两阶段调度优化模型

为解决当前能源系统调度优化模型分层调度能力不高的问题,在控制分布式能源系统运行成本的前提下,构建主动配电网下分布式能力系统双层两阶段调度优化模型。优化调度模型分层调度函数,并设定能源系统调度约束条件。使用帝国竞争优化算法对能源系统调度优化模型进行求解,获取最佳调度方案。构建算例分析环节,引入IEEE-33节点配电网测试系统完成分析过程。算例测试结果表明：此模型在日前阶段与日内阶段均可提高能源利用率,确保了能源系统的经济性。可见此模型可有效提高分布式能源的消纳能力,使主动配电网的经济效益最大化。     

基于粒子群算法的微电网动态经济调度

微电网的动态经济调度不仅要考虑一个调度周期内经济费用最低,还需考虑多时段设备运行之间的协调配合,使其更加符合系统的实际运行要求.建立了含有风力发电机、光伏阵列、柴油机及燃料电池等多种分布式电源且能够实现热电联产的微电网系统,研究了当微电网系统处于并网运行状态时,以微电网的运行费用和污染物处理费用的综合效益最大(总费用最低)作为目标函数,并计及可再生能源波动、负荷预测误差以及机组故障停运等不确定性因素影响的动态经济调度模型,模型采用改进的粒子群算法进行求解.通过算例讨论了微电网并网运行情况下不同的控制策略、优化目标及可靠性指标对动态经济调度的影响,为结合可再生能源的微电网动态经济调度以及提升微电网并网运行的可靠性研究提供了一种参考.     

考虑负荷聚合商的源荷双侧合作协同运行策略

为应对可再生能源出力间歇性对电能供需实时平衡带来的挑战,利用供给侧与需求侧相互配合的运营模式,进而提出考虑负荷聚合商参与的源荷合作博弈优化模型。首先,构建考虑负荷聚合商的源荷合作运行基本框架,以解决源侧可再生能源出力波动性带来的电能供需供应难题。其次,计及源侧发电成本、弃风成本,荷侧需求响应成本,构建源荷双侧支付函数模型;并以源荷合作运行总成本最低为目标函数,以保证各参与主体的运行经济性。再次,基于Shapley值分配法,提出合作运行联盟内源荷双侧的成本分配策略,从而保证合作运行联盟的稳定性。最后利用算例仿真验证所提源荷合作运行策略的可行性与有效性。结果表明：所提策略可减小负荷峰谷差、减少火电机组出力、提高可再生能源消纳量、降低源荷双侧运行成本,对系统的经济环境效益具有积极作用。     

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。     

考虑大用户直购电的电网公司风险管理探讨

在电力市场环境下,大用户直接购电的实施打破了电网公司作为“单一购买者”的垄断局面。本文针对大用户直接购电给电网公司（PGC）带来的风险进行了研究分析,以现代投资组合理论、效用理论为基础,采用了CVaR评估方法,分析了PGC的风险管理策略,有助于电网公司明确交易风险,帮助其达到利润最大化和风险最小化的经营目的。     

区块链技术下配电侧电力市场交易平台研究

选取微电网运营商、负荷聚合商和电力大用户作为配电侧电力交易的多元主体,在综合考量三者之间需求与利益平衡关系的基础上,初步构建了区块链技术下配 电侧电力市场交易平台的架构：底层通过区块链核心技术以充分发挥其作为分布式账本的优势;上层考虑各市场主体电力需求约束,以利益最大化为目标,通过平衡博弈达成智能合约,并记录在底层区块链账本中。基于算例分析,验证了智能合约模型的可行性,并通过仿真实现了区块链技术下配电侧电力市场交易。