“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制

随着我国电力市场改革的深化以及风电并网容量的攀升,电力市场交易背景下的风电消纳问题亟需解决。针对“三北”地区电力资源特点,从荷-源消纳角度建立发用电双边市场交易模式,并设计“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制。定性分析“三北”地区热负荷参与风电消纳的机理,建立日前“现货+调峰”市场出清模式;建立衔接日前市场的中长期实物合同分解机制;设计热负荷参与风电消纳的日前“现货+调峰”市场出清机制。基于甘肃某区域电网进行仿真,结果表明:所提合同分解机制可降低日前市场波动风险,且具有信息披露作用,与日前“现货+调峰”市场机制有良好的协调性;所提日前市场机制可有效消纳风电,提高热负荷收益,且在一定相关因素波动范围内具有较好的适应性。

基于主从博弈的跨境新型电力系统双边交易决策方法

随着新能源发电技术在全球范围内的高速发展,各国电网新能源消纳压力日益凸显。利用跨境输电网络进行新能源跨境交易是提高新能源利用率的有效途径。然而,现有的跨境电能交易市场中常采用固定电量及电价的方式,难以有效激励新能源跨境消纳。为此,提出了基于主从博弈的跨境新型电力系统双边交易决策方法。首先,基于现有跨境电能协商交易模式,考虑新能源跨境交易需求,提出一种跨境新能源激励交易模式。其次,基于两国初始交易计划及联络线约束,对新能源跨境消纳潜力进行分析,并建立了以新能源购电国为主导层、售电国为随从层的主从博弈模型。针对跨境两国交易信息隐私性的特点,采用分布式迭代算法对博弈模型进行求解。最后,通过算例验证了盈余新能源跨境双边博弈决策的可行性和有效性。

基于碳排放分析的综合能源系统低碳优化调度方法

当今世界环境问题日益突出,发展综合能源系统成为实现能源行业低碳化的重要手段。基于此,本文提出以降碳为目标的综合能源碳排放优化方法。首先对综合能源系统的各类能源的碳排放量进行了分析,其次,以降碳为目标,建立以碳排放量最小为目标的综合能源碳排放优化模型并采用粒子群算法对模型进行求解;最后,仿真验证了所提方法不仅能有效降低综合能源系统的碳排放量,还增加了综合能源系统对风、光电的消纳水平。

考虑日前现货市场风险的电力负荷参与系统调峰控制模型

我国发布的“双碳”政策进一步促进了以风光电为主的新能源发展,高比例新能源并网的同时带来了系统调峰问题。为增加系统的调峰能力,将电力可调节负荷逐步纳入系统调峰,使电力负荷参与现货市场交易可达到间接调峰效果,但负荷参与现货市场交易存在一定的收益风险。为此,提出一种考虑日前现货市场风险的电力负荷参与系统调峰控制模型。首先,分析电力负荷参与系统调峰的作用机理。其次,在国内日前现货市场交易机制的基础上,基于VaR(Value of Risk)法与极值理论,对电力可调节负荷参与日前现货市场交易风险进行量化分析。基于此,同时考虑风光电出力与基础负荷的不确定性风险,建立考虑日前现货市场风险的负荷参与系统调峰双层控制模型,并通过KKT条件转化为单层混合整数线性规划。最后,通过实例仿真,验证所提模型的有效性。结果表明,所提模型在保证日前调峰效果的同时可提高负荷收益,为现货市场交易环境下的系统日前调峰提供可行的新思路。

高比例风电接入系统光热发电-火电旋转备用优化方法

随着风电等波动性新能源发电逐渐增加,高比例风电接入电网备用不足问题自益凸显。与此同时,新兴的光热发电具有可时移、可调节特性,能有效承担系统的备用需求,但光热发电受储热与光资源的强相关性约束,备用能力受限。如何利用有限的光热发电与火电进行联合备用优化,满足高比例风电系统备用需求,成为当前亟待研究的问题。首先该文分析了高比例风电接入系统旋转备用对风电消纳的影响;其次,对光热-火电联合提供旋转备用的可行性进行了分析,针对光热储热约束,提出采用电加热设备提高光热电站备用能力;然后,基于电加热设备电转热特性,建立了含电加热光热电站用电及发电调峰备用模型,基于此,建立光热发电-火电旋转备用优化模型;最后,通过改进的IEEE 30节点系统进行仿真验证,证明该文所提方法的有效性。

适应多场景下满足直流送出需求的光热发电最优装机容量优化配置方法

在“双碳”目标下,未来全可再生能源直流送端系统的建设成为可能。而以风电光伏为代表的可再生能源,其随机波动性及不确定性难以满足多场景下直流送出需求,对送端系统运行调度带来了极大挑战。与此同时,光热发电以其优异的调节能力得以快速发展,为解决上述问题提供了新思路。然而,光热发电装机容量需要满足可再生能源众多运行场景下直流送出的需求,如何合理配置光热发电装机容量以避免场景多样性对直流外送带来的影响,是当前亟待研究的问题。为此,本文提出了适应多场景下满足直流送出需求的光热发电最优装机容量优化配置方法。首先划分了全可再生能源系统典型运行场景,其次在光热电站调节模型基础上引入条件风险价值来描述运行场景不确定性,以弃电成本最小为目标,结合直流联络线各约束,构建适应多场景下满足直流送出需求的光热发电最优装机容量优化配置模型,提出光热发电最优装机容量优化配置方法,最后,通过算例验证该光热发电最优装机容量配置方法的有效性。

计及综合需求响应参与消纳受阻新能源的多时间尺度优化调度策略

随着新能源发电技术的高速发展,电网新能源消纳压力日益凸显。与此同时,随着多能转换技术发展,电网与其他类型能源网络的耦合程度不断提高,如何利用不同能源网络灵活性资源消纳受阻新能源,成为当前亟待研究的问题。为此,提出了计及综合需求响应参与消纳受阻新能源的多时间尺度优化调度策略。首先,充分考虑综合能源系统(integrated energy system, IES)特性建立了冷、热、电负荷的多类型需求响应模型。其次,在日前时间尺度,考虑新能源消纳过程中各方利益均衡,建立了基于主从博弈理论的价格型综合需求响应(integrated demand response, IDR)日前优化调度模型;在日内时间尺度,针对新能源日前预测偏差对系统优化影响,建立了考虑激励型IDR日内滚动优化调度模型。最后,通过算例仿真证明了所提策略可深入挖掘多类型负荷需求响应能力,有效提高新能源消纳量。