“绿证交易+配额制考核”对责任主体交易策略影响研究

为保障可再生能源可持续发展,我国先后推行了绿色证书(以下简称绿证)和可再生能源配额制(Renewable Portfolio Standard,RPS)机制。为明确相应政策组合对责任主体交易行为的影响效用,首先,分析了“绿证交易+配额制考核”下电力市场与绿证市场耦合机理;其次,基于反身性视角构建了消费侧责任主体参与电力市场与绿证市场交易的序贯优化模型;最后,通过算例模拟了责任主体在考核期内的交易决策过程。算例结果表明,在RPS下,相较固定价格模式,绿证的市场化交易可在不显著增加责任主体成本的前提下有效提升可再生能源电力消纳量和绿证市场交易额。另外,RPS权重和近期利益偏好对责任主体的月度和年度交易策略制定有明显影响,但并不总为正相关,需要进一步考虑可再生能源不确定性及不同电力商品价差等因素的影响。

基于贝叶斯反馈修正云模型的虚拟电厂运营风险综合评价方法

研究了虚拟电厂运营风险综合评价体系,为虚拟电厂建设运营提供支撑与指导。首先以运行风险、经济风险、安全风险和管理风险为一级指标构建了虚拟电厂风险综合评价指标库,为虚拟电厂安全可靠运行评价提供了支撑。其次提出了虚拟电厂风险综合评价模型,选用有序加权平均(ordered weighted average,OWA)—改进的层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)对指标进行赋权,进而通过基于贝叶斯反馈修正的云模型评价方法得出各级指标的评价分数,用以评价虚拟电厂的风险程度,为虚拟电厂运行改进与优化提供判断依据。最后选取某虚拟电厂进行算例分析验证了所提基于贝叶斯改进云模型的虚拟电厂风险评价指标体系的有效性及优越性。

计及碳排放约束及源荷不确定性的电力系统协调优化配置研究

提出一种计及碳排放约束及源荷不确定性的电力系统双层协调优化配置模型。该模型上层以系统规划成本最小化为优化目标,对各类电源机组及储能设备配置容量进行优化。下层运行优化模型以系统碳排放量最小化为优化目标,采用模糊随机机会约束法对源、荷双侧不确定性因素进行处理,优化电源、储能、需求侧资源的出力。结果表明,综合考虑源荷储灵活性资源的电力系统协调规划可有效降低系统碳排放量,可兼顾电力系统规划的经济性与环保性。

基于系统动力学的能源大数据生态系统演化发展研究

以宏观系统角度研究能源大数据生态系统发展的影响因素,分析能源大数据生态系统的内涵和架构,建立了能源大数据生态系统演化发展的系统动力学模型,并运用Vensim软件进行模拟仿真验证了模型的有效性,分析了影响能源大数据生态系统演化发展的关键因素。研究结果表明,影响能源大数据生态系统发展的最关键因素为消费趋势影响因子,其次为技术研发投入因子和技术升级需求,最后为财政投入因子、环境影响因子和法律法规政策投入因子。

泛在电力物联网体系架构及实施方案初探

为应对能源互联网发展对电力系统海量数据全面感知、广泛互联的要求,物联网技术与智能电网深度融合而来的泛在电力物联网概念被提出,成为能源互联网电力领域信息共享网络发展的新思路、新模式、新焦点。首先论述了泛在电力物联网的基本概念与主要特征,构建了由感知层、边缘层、网络层及平台层构成的泛在电力物联网体系架构;其次深入剖析了泛在电力物联网与坚强智能电网、能源互联网之间的协同发展关系;最后从功能模块与建设时序2方面,提出了适应多维业务场景需求的泛在电力物联网实施方案建议。

考虑5G基站低碳赋能的主动配电网优化运行

5G基站的大量接入为未来电力系统的低碳化发展提供了新的可能.通过激励5G基站参与需求响应,并将其纳入现有主动配电网(ADN)运行框架,能够在降低5G基站自身用电成本的同时,促进可再生能源(RES)消纳和高效利用.提出了一种考虑5G基站低碳赋能的ADN多目标区间优化运行方法.在深入分析5G基站与配电网互动模式的基础上,构建了5G基站运行灵活性描述模型,并采用系统动力学方法分析了5G基站对配电侧碳减排的作用.以系统运行成本和碳排放量最小化作为目标,考虑配电网和通信网两方面的约束限制,建立了含5G基站的ADN多目标运行优化模型.该模型通过对ADN中RES及5G基站设备联合调度,并采用区间方法考虑RES出力和通信负载的不确定性,可实现系统经济与低碳效益的综合最优.结合基于区间分析的等效转化和非支配排序遗传算法对问题进行求解,算例分析结果证明了所提方法的有效性.

考虑用户价格需求响应的光-储充电站容量配置与定价方法研究

考虑基于价格的用户行为选择,提出一种计及用户价格型需求响应的光-储充电站容量配置与定价方法,分别以充电站运营商和电动汽车用户为上、下2层问题的主体,建立双层优化规划模型。利用线性化方法和KKT条件将问题转化为单层混合整数线性规划。最后,为了验证所提模型的有效性,通过算例分析得出规划运行方案,对比不同方案,结果表明通过制定合理的价格控制需求响应的手段可有效提高充电站的经济效益。

利用需求侧资源降低配电网脆弱性的优化方法研究

基于需求侧用户资源能量转换和存储设备的可调特性,分析电网故障后需求侧资源对改善配电网的脆弱性的价值。为最大化挖掘需求侧分布式能源对电网负荷恢复的作用,构建考虑规划-运行的两阶段需求侧资源优化选择模型。该模型在充分考虑不同电网故障场景的基础上,以系统投资成本和失负荷运行成本之和最小化为目标,同时考虑用户用能、系统运行等约束,通过优化选择可调用的需求侧分布式能源,实现需求侧资源对改善电网脆弱性的评估。选择某配电网为案例,分析不同需求侧资源优化选择方案对改善提升配电网脆弱性的效果,验证所提方法对于支撑配电网快速恢复的有效性。

区域综合能源系统仿真平台研发现状及技术路线初探

构建区域综合能源系统是中国能源系统转型的重要发展方向,开展区域综合能源系统仿真能够为其规划、运行优化和运营策略制定提供科学的模拟测验和理论支撑。随着“互联网+”智慧能源示范项目和多能互补集成示范工程的开展,中国区域综合能源系统的建设和发展已取得初步进展。同时,国内外在相关仿真平台的研发领域也取得了较为丰富的研究成果,但也存在系统规划边界和优化目标不全面等诸多问题。系统梳理了区域综合能源系统仿真的基本内容、研发现状及存在问题,在此基础上,对综合能源系统仿真的技术路线及其实现思路进行全面探讨,以期为综合能源系统仿真相关研究的深入提供参考和借鉴。

计及消纳责任权重的区域综合能源系统运行优化研究

在“2030碳达峰、2060碳中和”双碳目标的政策背景下,社会进一步推动可再生能源电力消纳责任权重的实行。作为可以有效支撑清洁低碳能源体系的区域综合系统,需要在考虑可再生能源电力消纳责任权重情况下保证系统经济低碳运行。结合绿色证书交易机制,提出了一种计及可再生能源电力消纳责任权重的区域综合能源系统运行优化模型。以系统总收益最大化为目标,综合考虑可再生能源消纳责任权重、绿色证书交易、碳排放等因素,构建了包含电、热、冷负荷的区域综合能源系统运行优化模型。通过设置不同场景进行算例分析,结果表明考虑了可再生能源电力消纳责任权重和绿证交易的区域综合能源系统优化模型可有效提高系统总收益且兼顾了环境效益,为系统的经济低碳运行提供了有效借鉴。

计及阶梯式碳交易的综合能源系统优化调度

随着电力市场和碳市场的发展,将需求响应和碳交易机制引入综合能源系统运行调度中,有助于引导用户和系统运营商优化用电和调度计划。通过分时电价和需求响应激励补贴等综合型激励措施引导用户参与需求响应,并基于IGDT(information gap decision theory)理论构建了考虑阶梯式碳交易机制以及需求响应的综合能源系统双层随机优化调度模型,并通过KKT条件和大M法将双层模型转化为单层模型进行求解。结果表明,引入需求响应和阶梯式碳交易机制之后能够实现综合能源系统的低碳环保运行。

计及需求响应不确定性的综合能源系统多目标优化调度管理

需求响应作为电力系统的重要调节手段,可显著提升系统灵活性和经济性。利用价格弹性构建了包含价格与激励措施的需求响应模型,并在此基础上考虑需求响应的不确定性,以综合能源系统经济性和环保性为优化目标,构建了综合能源系统多目标优化调度模型。利用E约束法将多目标优化模型转化为单目标优化模型,得到Pareto最优解集,运用模糊决策法从中选取最优方案。基于实际案例进行测算,结果表明价格型与激励型需求响应手段的结合能够实现削峰填谷,有效降低系统的运行成本和碳排放量。

基于泛在电力物联网平台的可再生能源政策评估系统设计与模型研究

政策有效性评价是可再生能源政策制定与调整的重要依据,泛在电力物联网可为可再生能源政策有效性评价提供有效的信息与技术支持,同时政策评估也有望成为泛在电力物联网服务政府与社会的重要应用之一。鉴于此,基于泛在电力物联网平台,提出了支持政策查询、分析、评价、预测等应用的可再生能源政策评估系统架构,进而结合大数据分析方法,构建了含可再生能源发展促进效益与环境效益在内的可再生能源政策有效性评价体系与核心算法模型,并通过算例验证了所提模型的可行性。

考虑灵活性潜力的互联网数据中心与配电网双层协同规划方法

在国家“数字经济”与“新基建”战略的双重推动下,近年来互联网数据中心(internet data center, IDC)快速发展并逐渐成为电力系统中重要新增负荷和需求响应(demand response, DR)资源。为支撑IDC与电力系统协调发展,提出了一种考虑灵活性潜力的IDC与配电网双层协同规划框架。首先,根据IDC数据负荷及用电负荷特性建立IDC能耗模型,并从数据负荷的时空可迁移、可削减等角度分析了IDC灵活调节潜力。在此基础上,通过深入分析IDC与配电网之间的信息传递和互动关系,并考虑不确定性因素的影响,提出了以配电网运营商为上层领导者制定实时节点电价,数据中心运营商为下层跟随者基于实时电价参与DR的IDC优化选址和配置模型。该模型在充分考虑二者规划运行及价格的约束下,实现了上层净盈利最大化、下层成本最小化的双层协同规划。最后通过算例仿真和对比分析,证明了所提方法的有效性。

基于数据管护理论的能源互联网数据资产治理方法及关键问题研究

随着数据经济时代的到来,能源互联网中积累的海量数据资产将成为助力能源安全新战略以及能源电力企业发展新动能打造的关键要素。作为一种用于信息资源治理的模式,数据管护理论的应用可为能源互联网下数据资产治理水平提升提供相应借鉴与参考。在概述与分析数据管护理论概念与应用场景特征的基础上,论证了数据管护理论与能源互联网的兼容性,并考虑能源互联网数据资产治理的特点,构建了贯穿数据全生命周期的能源互联网数据管护体系。最后,基于所提出的数据管护体系,进一步分析研究了能源互联网数据治理过程中的关键问题。

基于动态分时电价的虚拟电厂双层优化调度研究

针对虚拟电厂(virtual power plant,VPP)中供给侧与负荷侧价格传导问题,考虑能源侧新能源出力不确定性、大电网购电价格、各类机组运行成本,文章提出了一种VPP厂内部动态分时电价策略,并综合考虑了负荷侧综合需求响应提出了EV接入的VPP双层经济调度模型,以保证VPP的低碳经济运行.上层考虑能源侧成本,以VPP运营商供能成本最小为目标函数,并将碳捕集系统(carbon capture system,CCS)作为灵活性资源,提出一种充分利用新能源与电网低谷电量的碳捕集装置运行模式.下层考虑包括EV在内的负荷侧用能成本,以用能成本最小为目标函数.最后,通过算例结果验证了所提策略的有效性.结果表明,相较于采用大电网分时电价机制,文章所提动态分时电价机制可节约51.8%的能源供给成本,且可降低81.62%的CO_(2)排放量,有效提升了VPP经济性与低碳性.

考虑需求响应激励机制的园区综合能源系统博弈优化调度

建设源荷协调、灵活互动的综合能源系统是构建新型电力系统的有效路径.在综合能源系统下,通过价格、补贴等激励手段合理调节用户侧需求响应机制可以促进综合能源系统的经济高效运行.为制定合理的需求响应激励机制,首先充分考虑源侧可再生能源出力和负荷侧多类能源需求的不确定性,提出随机场景生成策略;然后提出计及用户需求响应的综合能源系统博弈优化框架,分别以园区综合能源系统运营商和综合能源用户效益最大化为目标,建立双主体博弈优化调度模型,并提出快速高效的求解算法;最后,基于某实际园区综合能源系统开展多场景算例仿真分析,制定合理有效的需求响应价格激励方案.调度结果表明,所提出方案可以有效提升综合能源系统运行商和用户的效益.

我国绿色证书市场价格机制探索与研究——考虑可再生能源电力消纳保障机制下TGC市场的反身性特征

随着我国可再生能源电力消纳责任保障机制实施,绿色电力证书(Tradable Green Certificates,TGC)交易将成为承担消纳责任的市场主体完成可再生能源电力消纳考核目标以及缓解我国可再生能源行业财政补贴压力的重要途径。本文在分析我国TGC市场与电力市场联动特性的基础上,进一步研究影响我国TGC市场交易价格的重要因素,并结合反身性理论的概念论证我国TGC市场的反身性特征,探索和构建适应我国国情的TGC价格机制模型。最后,本文结合TGC市场发展趋势提出了构建多层级协调运作的TGC市场交易机制、有序推动TGC交易市场化改革、完善TGC有效期认定机制、建立健全TGC市场监管体系等政策建议,以期为我国TGC市场有序发展提供参考与支撑。

基于集成学习PCA多元融合的输电线路图像生成研究

电力系统巡维图像中存在缺陷的样本图像极少,导致正常样本和缺陷样本不均衡,无法使用深度学习等算法来进一步研究输电线路的故障检测。目前各种基于深度机器学习的图像生成方法均存在分辨率低、缺陷特征不明显等问题,导致生成的样本图像难以满足研究人员的需要。本文提出一种基于集成学习(ensemble learning,EL)的PCA加权平均多元融合(diverse integration,DI)生成方法。采用正常和含有缺陷的输电线路绝缘子图像进行实验,实验结果表明生成图像质量效果明显,可以有效运用于电力系统构建专业的样本库,为后续相关研究提供大数据支撑,也为该领域提出一种新颖可行的研究方法。