含多种间歇性能源和主动负荷参与的电力市场机制研究
发布时间：2021-04-19 02:36
能源枯竭、环境污染等问题的日益加剧促使新能源的开发成为了可持续发展的核心措施之一,光伏发电、风力发电、电动汽车储能等间歇性能源在电力行业的迅猛发展反映了我国对生态环保和能源综合利用的重视。随着我国电力市场化改革步伐逐渐加快,负荷侧资源可以参与电力市场交易,促进源-网-荷协同调度,进而构建电力系统经济运行的“双赢”局面。多种间歇性能源和主动负荷具有很高的电力市场参与潜力和电网服务价值,但是目前市场整合及交易机制的缺失制约了其发展,本文旨在研究适宜于多种间歇性能源和主动负荷参与的市场机制,有利于提高资源优化配置水平及构建竞争有序的多方电力交易格局。论文首先分析了多种间歇性能源和主动负荷的用电特性和对电网运行的影响,其次分析了需求侧资源参与市场交易的组织模式,研究了中长期合约交易的相关问题,然后研究了主动负荷的交易机制,在分析主动负荷削减合同报价策略的基础上,创新性地提出了负荷聚集商整合主动负荷削减合同参与源荷互动的双层优化策略,最后研究了多种间歇性能源和主动负荷参与日前能量市场的交易机制,引入负荷聚集商对其进行整合管理与市场投标,涉及市场出清建模...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某风场频率/功率小时数分布特性Fig.2-1Frequency/powerhoursdistributionofawindfarm
- 12 -发电的输出功率，一般情况下光伏电站的出力特性曲线的形状类似于光滑的正弦半波曲线，如图2-2所示，当阳光受到云层遮挡时，辐照度会有较大程度的改变，表现为在预测点位置上的出力波动，从而造成光伏电站的出力随机性更大，这就是光电的波动性造成光电更难被充分利用的原因之一。图2-2某光伏发电站典型出力特性Fig.2-2 Characteristics of a typical photovoltaic power plant光伏发电的另一个显著特点是正午时刻辐照强度最大，而夜间出力一直为0，光伏发电的出力大小非常受天气影响，晴天光伏电站利用率很高，只有辐照强度大于某一阈值时光伏电站才开始出力，一般冬季出力时间比夏季出力时间短。一般给定区域内的光伏电池阵列输出功率 pvP可表示为：pv pv pvP rA (2-7)式中r ——每小时光伏阵列处的太阳辐照度（2kWh/m）；pvA ——光伏阵列面积（2m）；pv ——光伏阵列综合利用效率。若已知光伏电池板在标准条件下的输出功率，则光伏电池阵列的实际出力pv ,tP可以经由下式计算得到：,(1 )t tpv t stcstcIP PI (2-8)式中 stcP ——标准条件下光伏电池板的输出功率；stcI ——标准太阳辐射度；t —— t时刻光伏遮挡因子。tI ——光伏阵列所在地的最大太阳辐照度。在对光伏出力随机模拟中通常采用一些典型的概率分布进行拟合和建模
要建设专门的充电场所、充电换电桩设施，以及相应的通讯和计量设备，涉及到电动汽车使用者、充电站换电站运营商、电网等多方的利益问题，利益均衡的博弈是需求侧资源参与市场交易稳步发展的关键。图2-3显示了电动汽车入网结构的各项通讯标准，充电桩是电动汽车与电网交互的能量接口和通讯接口，充电设施上安装有智能电表，负责能量管理系统的测量，大规模电动汽车充放电调度的准确性对电子元器件的性能提出了挑战。图2-3电动汽车入网通讯标准结构Fig.2-3 Standard grid communication structure of electric vehicle电动汽车、主动负荷接入电网运行参与市场交易，除了需要对相应的计量设备、信息通讯设备、能量安全管理系统进行改造建设外，还要建立相应的购售电策略和定价机制联系来调动各方的参与积极性并且对各方的行为加以约束，相应的激励电价、签订协议和合同都是可行的手段，在这些条件下，电动汽车的用户及其管理者都将以自身经济优化为出发点做出响应。同时，电网也需要加强自身的检测、管理和控制能力
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及电动汽车和需求响应的多类电力市场下虚拟电厂竞标模型[J]. 周亦洲,孙国强,黄文进,胥峥,卫志农,臧海祥,楚云飞. 电网技术. 2017(06)
[2]基于聚类分析的用户分类和用电行为分析[J]. 徐良军,张笑第,王立军. 山西电力. 2016(04)
[3]基于需求侧放电竞价的电动汽车充放电调度研究[J]. 潘樟惠,高赐威,刘顺桂. 电网技术. 2016(04)
[4]基于分时电价的虚拟电厂经济性优化调度[J]. 袁桂丽,陈少梁,刘颖,房方. 电网技术. 2016(03)
[5]新电改形势下电网企业发展的机遇挑战与对策[J]. 刘跃,刘风娥. 国网技术学院学报. 2015(06)
[6]居民主动负荷促进分布式电源消纳的需求响应策略[J]. 汤奕,鲁针针,伏祥运. 电力系统自动化. 2015(24)
[7]电动汽车充换电站的成本效益模型及敏感性分析[J]. 代倩,段善旭,蔡涛,陈天锦,黄羚. 电力系统自动化. 2014(24)
[8]考虑不确定性因素的虚拟电厂竞标模型[J]. 余爽,卫志农,孙国强,孙永辉,王丹. 电力系统自动化. 2014(22)
[9]一种新颖的可控负荷优化调度策略[J]. 谢俊,蔡美红,SIMON N.G.,周岩. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2014(05)
[10]微电网经济低碳调度模型与方法初探[J]. 毛晓明,刘文胜,陈深,吴杰康,郭壮志. 电工电能新技术. 2014(08)
博士论文
[1]并网型光伏电站发电功率预测方法与系统[D]. 王飞.华北电力大学 2013
[2]分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D]. 王敏.合肥工业大学 2010
硕士论文
[1]考虑不确定性的需求响应建模及其在电力系统运行中的应用[D]. 李义荣.东南大学 2015
[2]风光储电站参与电力市场的交易机制研究[D]. 徐海翔.华北电力大学 2014
[3]含大规模风电电力系统中长期优化运行研究[D]. 张滋华.华中科技大学 2013
[4]大规模电动汽车的充放电行为及其对电网的影响研究[D]. 钟童科.华南理工大学 2012
[5]双侧开放市场中可中断负荷参与备用辅助服务市场研究[D]. 何艺.华南理工大学 2010
[6]电力用户可中断负荷交易机制与模型研究[D]. 李莉.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：3146657
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某风场频率/功率小时数分布特性Fig.2-1Frequency/powerhoursdistributionofawindfarm
- 12 -发电的输出功率，一般情况下光伏电站的出力特性曲线的形状类似于光滑的正弦半波曲线，如图2-2所示，当阳光受到云层遮挡时，辐照度会有较大程度的改变，表现为在预测点位置上的出力波动，从而造成光伏电站的出力随机性更大，这就是光电的波动性造成光电更难被充分利用的原因之一。图2-2某光伏发电站典型出力特性Fig.2-2 Characteristics of a typical photovoltaic power plant光伏发电的另一个显著特点是正午时刻辐照强度最大，而夜间出力一直为0，光伏发电的出力大小非常受天气影响，晴天光伏电站利用率很高，只有辐照强度大于某一阈值时光伏电站才开始出力，一般冬季出力时间比夏季出力时间短。一般给定区域内的光伏电池阵列输出功率 pvP可表示为：pv pv pvP rA (2-7)式中r ——每小时光伏阵列处的太阳辐照度（2kWh/m）；pvA ——光伏阵列面积（2m）；pv ——光伏阵列综合利用效率。若已知光伏电池板在标准条件下的输出功率，则光伏电池阵列的实际出力pv ,tP可以经由下式计算得到：,(1 )t tpv t stcstcIP PI (2-8)式中 stcP ——标准条件下光伏电池板的输出功率；stcI ——标准太阳辐射度；t —— t时刻光伏遮挡因子。tI ——光伏阵列所在地的最大太阳辐照度。在对光伏出力随机模拟中通常采用一些典型的概率分布进行拟合和建模
要建设专门的充电场所、充电换电桩设施，以及相应的通讯和计量设备，涉及到电动汽车使用者、充电站换电站运营商、电网等多方的利益问题，利益均衡的博弈是需求侧资源参与市场交易稳步发展的关键。图2-3显示了电动汽车入网结构的各项通讯标准，充电桩是电动汽车与电网交互的能量接口和通讯接口，充电设施上安装有智能电表，负责能量管理系统的测量，大规模电动汽车充放电调度的准确性对电子元器件的性能提出了挑战。图2-3电动汽车入网通讯标准结构Fig.2-3 Standard grid communication structure of electric vehicle电动汽车、主动负荷接入电网运行参与市场交易，除了需要对相应的计量设备、信息通讯设备、能量安全管理系统进行改造建设外，还要建立相应的购售电策略和定价机制联系来调动各方的参与积极性并且对各方的行为加以约束，相应的激励电价、签订协议和合同都是可行的手段，在这些条件下，电动汽车的用户及其管理者都将以自身经济优化为出发点做出响应。同时，电网也需要加强自身的检测、管理和控制能力
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及电动汽车和需求响应的多类电力市场下虚拟电厂竞标模型[J]. 周亦洲,孙国强,黄文进,胥峥,卫志农,臧海祥,楚云飞. 电网技术. 2017(06)
[2]基于聚类分析的用户分类和用电行为分析[J]. 徐良军,张笑第,王立军. 山西电力. 2016(04)
[3]基于需求侧放电竞价的电动汽车充放电调度研究[J]. 潘樟惠,高赐威,刘顺桂. 电网技术. 2016(04)
[4]基于分时电价的虚拟电厂经济性优化调度[J]. 袁桂丽,陈少梁,刘颖,房方. 电网技术. 2016(03)
[5]新电改形势下电网企业发展的机遇挑战与对策[J]. 刘跃,刘风娥. 国网技术学院学报. 2015(06)
[6]居民主动负荷促进分布式电源消纳的需求响应策略[J]. 汤奕,鲁针针,伏祥运. 电力系统自动化. 2015(24)
[7]电动汽车充换电站的成本效益模型及敏感性分析[J]. 代倩,段善旭,蔡涛,陈天锦,黄羚. 电力系统自动化. 2014(24)
[8]考虑不确定性因素的虚拟电厂竞标模型[J]. 余爽,卫志农,孙国强,孙永辉,王丹. 电力系统自动化. 2014(22)
[9]一种新颖的可控负荷优化调度策略[J]. 谢俊,蔡美红,SIMON N.G.,周岩. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2014(05)
[10]微电网经济低碳调度模型与方法初探[J]. 毛晓明,刘文胜,陈深,吴杰康,郭壮志. 电工电能新技术. 2014(08)
博士论文
[1]并网型光伏电站发电功率预测方法与系统[D]. 王飞.华北电力大学 2013
[2]分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D]. 王敏.合肥工业大学 2010
硕士论文
[1]考虑不确定性的需求响应建模及其在电力系统运行中的应用[D]. 李义荣.东南大学 2015
[2]风光储电站参与电力市场的交易机制研究[D]. 徐海翔.华北电力大学 2014
[3]含大规模风电电力系统中长期优化运行研究[D]. 张滋华.华中科技大学 2013
[4]大规模电动汽车的充放电行为及其对电网的影响研究[D]. 钟童科.华南理工大学 2012
[5]双侧开放市场中可中断负荷参与备用辅助服务市场研究[D]. 何艺.华南理工大学 2010
[6]电力用户可中断负荷交易机制与模型研究[D]. 李莉.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：3146657
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