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  • 頭條華中科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)提出園區(qū)綜合能源商的市場交易協(xié)同優(yōu)化方法
    2022-06-21 來源:《電工技術(shù)學(xué)報》  |  點(diǎn)擊率:
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    導(dǎo)語隨著能源市場化改革的有序推進(jìn),未來有望建成開放完善、充分競爭的綜合能源市場體制。綜合能源商作為重要市場主體,如何在綜合能源市場體制中合理優(yōu)化交易策略尚待開展研究。為此,強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(華中科技大學(xué))的研究人員陳岑、武傳濤、林湘寧、馬云聰、李正天,計(jì)及能源批發(fā)與零售兩級市場,構(gòu)建一種具有前瞻性的園區(qū)綜合能源商市場交易策略及協(xié)同優(yōu)化方法,研究成果可為未來園區(qū)綜合能源商的市場交易決策提供指導(dǎo)。

    構(gòu)建以能源互聯(lián)網(wǎng)為支撐的現(xiàn)代能源體系是我國能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。綜合能源系統(tǒng)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的具體表現(xiàn)形式,充分利用多能互補(bǔ)的優(yōu)勢,有效提升可再生能源消納率,提高綜合能源利用水平,是能源革命的必然選擇。眾多園區(qū)憑借堅(jiān)實(shí)的用戶基礎(chǔ)及優(yōu)越的自然社會資源,正在逐步轉(zhuǎn)型為園區(qū)綜合能源系統(tǒng),為用戶提供綜合能源服務(wù)。

    同時,隨著新電力體制改革和天然氣市場化改革的有序推進(jìn),未來有望逐步建成開放完善、充分競爭的綜合能源市場體制。在此市場環(huán)境下,園區(qū)綜合能源商充分利用不同屬性、不同時間尺度能源市場的互補(bǔ)特性,挖掘用戶側(cè)綜合需求響應(yīng),降低購能成本,促進(jìn)新能源消納,已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

    目前,國內(nèi)外學(xué)者已在園區(qū)綜合能源商參與能源批發(fā)市場交易方面開展了大量研究。然而,現(xiàn)有研究多集中在電力批發(fā)市場方面,沒有充分計(jì)及不同能源屬性、不同時間尺度市場的互補(bǔ)特性,同時對于用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力的挖掘較少,忽略了零售市場對用戶用能需求的影響,可能帶來投標(biāo)量的偏差,增加風(fēng)險成本。

    此外,園區(qū)綜合能源商參與零售市場交易方面也已開展了大量研究,為運(yùn)營商在零售價格制定方面提供了較好的思路。但仍存在不足之處:一方面,未考慮綜合能源批發(fā)市場對零售價格的影響,忽略了潛在的收益空間;另一方面,多數(shù)文獻(xiàn)沒有合理計(jì)及零售價格對市場份額及未來收益期望的影響。

    為應(yīng)對上述問題,強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(華中科技大學(xué))的研究人員計(jì)及綜合能源批發(fā)與零售兩級市場,充分挖掘多類型多尺度能源市場的互補(bǔ)特性,合理量化零售價格對市場份額及綜合需求響應(yīng)的影響,提出一種基于主從博弈的園區(qū)綜合能源商市場交易分布式協(xié)同優(yōu)化模型。在搭建相應(yīng)的仿真場景后,算例分析驗(yàn)證了模型的可行性與合理性。

    華中科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)提出園區(qū)綜合能源商的市場交易協(xié)同優(yōu)化方法

    圖1 園區(qū)綜合能源商兩級市場運(yùn)營框圖

    分析結(jié)果表明:一方面,上下游市場協(xié)同優(yōu)化的園區(qū)綜合能源運(yùn)營模式更全面更實(shí)際,可準(zhǔn)確把握用戶需求變動和市場價格波動,從而同時調(diào)整購能組合方案與價格制定策略,挖掘聯(lián)合市場潛力,合理考慮風(fēng)險,提高收益;另一方面,綜合能源商需要考慮能源零售價格制定策略對用戶選擇與市場份額的影響,在不同的發(fā)展階段合理地兼顧當(dāng)前收益和未來收益。

    華中科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)提出園區(qū)綜合能源商的市場交易協(xié)同優(yōu)化方法

    圖2 算法求解流程

    華中科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)提出園區(qū)綜合能源商的市場交易協(xié)同優(yōu)化方法

    表1 不同方案下綜合能源商運(yùn)營的仿真結(jié)果

    研究人員表示,本課題的主要創(chuàng)新點(diǎn)為:①基于離散選擇(Multinational Logit, MNL)模型評估了零售價格對多能零售市場份額的影響,并以遠(yuǎn)期收益形式納入考量;②計(jì)及綜合需求響應(yīng),充分挖掘多類型多尺度能源市場的互補(bǔ)潛能,提出了一種基于主從博弈的綜合能源商分布式協(xié)同優(yōu)化模型;③論證了Stackelberg均衡解的存在性,并采用改進(jìn)布谷鳥算法與二次規(guī)劃相結(jié)合的方法進(jìn)行分布式高效求解。

    他們最后指出,本課題僅側(cè)重探討了園區(qū)綜合能源商的整體市場交易部分,受篇幅所限,對用戶側(cè)的經(jīng)濟(jì)型、多樣性等問題未展開研究,這將是后續(xù)研究的重點(diǎn)之一。同時,能源集線器的優(yōu)化調(diào)度、分布式發(fā)電和儲能系統(tǒng)的加入等問題均對綜合能源商的運(yùn)營有直接影響,如何將其納入考慮,也需進(jìn)一步開展研究。

    本課題得到了國家電網(wǎng)公司科技資助項(xiàng)目的支持。

    本文編自2022年第1期《電工技術(shù)學(xué)報》,論文標(biāo)題為“計(jì)及上下游市場的園區(qū)綜合能源商購售能策略”,作者為陳岑、武傳濤 等。