华北电力大学吴界辰、艾欣、胡俊杰等:配售分离环境下高比例分布

  原标题:华北电力大学吴界辰、艾欣、胡俊杰等:配售分离环境下高比例分布式能源园区电能日前优化调度

  配售分离环境下高比例分布式能源园区电能日前优化调度/吴界辰,艾欣,张艳,王坤宇,胡俊杰

  本文主要针对目前电力市场改革中可能出现的配售分离情形,提出了售电商在高比例分布式能源园区运营中可能承担的新角色与新功能,即作为园区的服务平台,在园区内所有的电能交易都经它管理,但不直接通过电能交易作为盈利手段。在日前调度计划中负责与电力市场、气象中心以及园区内各智能楼宇进行信息交换,制定电能共享计划,合理地分配用户调度成本。日前调度过程为售电商根据天气预测、园区内历史用电数据和以往由TSO 安全校核后的电力市场竞价情况得到的历史电价信息制定园区日前调度计划,如图1所示。

  基于此,针对含高比例分布式能源配置的智能楼宇组建的园区具有电能双向流动性,各层次主体目标多样且相互制约以及配电变压器功率越限问题,考虑交直流混合供电方式楼宇模型的功率流动,提出了售电商协调下的园区日前优化调度模型,如图2所示。该模型以EV用户用电费用最少作为下层目标,以整个园区内楼宇总调度成本最低为上层目标,同时考虑了配电变压器寿命,实现了园区内楼宇之间电能共享。

  图3、4分别为通过优化调度,园区内某一楼宇以及整个智能园区的日前计划调度量及分布式能源、日用负荷等在各时段功率分配情况。可知考虑电能共享的高比例分布式能源园区具有很强的调度灵活性,合理的调度可以满足当前园区设备的容量要求。

  值得注意的是,由于存在变压器的功率限制,在直接优化的结果中,售电商无法根据楼宇的边际贡献进行公平的经济分配。针对此问题,把园区内全部楼宇视为总联盟,对于园区内楼宇的非空集合称为联盟群,可以采用shapley值合理分配各个楼宇的调度成本,并以合同形式实现经济的公平分配。

  下一步将基于含多个售电商的配电网环境,将潮流与安全约束等系统运行条件以及售电商竞价等市场运行机制纳入考虑,研究多主体协调运行的日前、实时分布式调度策略。同时,在本文售电商参与日前市场中,如何既充分发挥多种分布式能源的发用电灵活性、又保护用户隐私信息以及市场面对大规模设备导致决策效率降低等问题需要进行深入研究。

  吴界辰,艾欣,张艳,等.配售分离环境下高比例分布式能源园区电能日前优化调度[J]. 电网技术,2018,42(6):1709-1717.

  刘敦楠,徐尔丰,许小峰.面向园区微网的“源-网-荷-储”一体化运营模式[J]. 电网技术,2018,42(3):681-689.

  艾欣, 周树鹏, 赵阅群.含虚拟发电厂的电力系统优化运行与竞价策略研究[J].中国电机工程学报,2016, 36(23):6351-6362.

  艾欣,周志宇,魏妍萍,等. 基于自回归积分滑动平均模型的可转移负荷竞价策略[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(20):26-31.

  吴界辰(1991),男,博士研究生,主要研究方向为新能源电力系统及微网,

  艾欣(1964),男,教授,博士生导师,电气与电子工程学院副院长,电力系统研究所所长。发表论文100余篇,其中被三大检索收录的论文约50篇;曾获实用新型专利1项、省部级科技进步奖1项;华北电力大学“电气工程及其自动化”国家级特色专业负责人、国家级电气工程专业实验教学示范中心负责人、北京市精品课程《电力系统分析基础》负责人、北京市师德先进个人;北京市优秀教师;获得北京市教学成果二等奖2项。主要研究方向为新能源电力系统及微网,E-mail:

  王坤宇(1991),男,博士研究生,主要研究方向为新能源电力系统及微网,E-mail:

  胡俊杰(1986),男,博士,华北电力大学副教授,本文通信作者,主要研究方向为新能源电力系统及微网,电动汽车充放电及其与电网调峰、调频的优化与控制,E-mail:

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