基于联合出清机制的电-热综合能源市场均衡分析
发布时间：2021-01-14 16:36
随着能源市场化改革逐步推进,综合能源系统中各类能源在物理层面的耦合将逐渐扩展至市场层面。综合能源系统中各自独立运行的能源市场难以协调耦合的多能生产、使用,使得市场参与主体交易意愿难以充分满足,增大了物理系统运行风险。因此,提出了一种电-热综合能源市场出清机制,统一电、热的市场交易,并建立了电-热联合市场竞价双层模型,研究了计及供应侧策略投标的市场均衡。其中上层是电-热供应商,其目标是使自身收益最大化;下层是市场运营商的出清模型,其目标是电、热供需总体社会福利最大化。通过将下层市场出清问题转化为等效KKT条件,供应商的竞争均衡问题转化为带有均衡约束的均衡问题,并采用对角算法求解市场均衡。最后通过算例验证了该方法的有效性。
【文章来源】：电网技术. 2020,44(08)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
供应商收益Fig.6Incomeofsuppliers表1无阻塞供应商总体出清结果Tab.1Overallclearingresultsofsuppliersinuncongestedcase
第44卷第8期电网技术2855LMP/(元/MW)图9不同比例终端热需求下节点边际价格Fig.9LMPunderdifferentterminalheatbiddingratios图10不同比例终端热需求中的电力负荷及电力供应总量Fig.10Electricityloadinvariousterminalheatbiddingandoverallelectricityoutput图11不同终端电需求比例下节点边际价格Fig.11LMPunderdifferentterminalelectricitybiddingratios电–热耦合投标传导至热力供应，使得LMHP增加。这证明了EHIEM中，电/热终端需求同时影响电、热节点边际价格。由图7不难发现，在热需求高峰的0:00—5:00，LMHP受电力需求低谷影响大幅度减小；在电力需求高峰的12:00，LMEP受热力需求低谷影响略有下降。以1:00为例，按比例改变电力供应商C2成本系数，均衡变化如图12、13所示。随C2成本增加，所有供应商投标价格均增加，C2出清量和收益均减小，其余供应商收益逐步增加。当C2成本进一步增加，单位利润空间趋近于0，仅以最小技术出力供电，受制于用户阶梯投标的需求弹性不再提高投图12C2不同成本比例下均衡收益Fig.12EquilibriumresultunderdifferentC2’scostratio图13C2不同成本比例下投标及出清结果Fig.13BiddingandclearingresultunderdifferentC2’scostratio标价格，其余供应商收益也不再变化。由此可知，供应商均衡收益随成本增加而减小，投标价格增加，其余供应商均衡收益增加。当成本增加至一定程度，投标价格和均衡收益均不再变化。3.2.2阻塞情况作为对比，限制电力线路传输容量至62.5MW，11:00的出清结果见表3。BS1、BS2、BS6?
第44卷第8期电网技术2855LMP/(元/MW)图9不同比例终端热需求下节点边际价格Fig.9LMPunderdifferentterminalheatbiddingratios图10不同比例终端热需求中的电力负荷及电力供应总量Fig.10Electricityloadinvariousterminalheatbiddingandoverallelectricityoutput图11不同终端电需求比例下节点边际价格Fig.11LMPunderdifferentterminalelectricitybiddingratios电–热耦合投标传导至热力供应，使得LMHP增加。这证明了EHIEM中，电/热终端需求同时影响电、热节点边际价格。由图7不难发现，在热需求高峰的0:00—5:00，LMHP受电力需求低谷影响大幅度减小；在电力需求高峰的12:00，LMEP受热力需求低谷影响略有下降。以1:00为例，按比例改变电力供应商C2成本系数，均衡变化如图12、13所示。随C2成本增加，所有供应商投标价格均增加，C2出清量和收益均减小，其余供应商收益逐步增加。当C2成本进一步增加，单位利润空间趋近于0，仅以最小技术出力供电，受制于用户阶梯投标的需求弹性不再提高投图12C2不同成本比例下均衡收益Fig.12EquilibriumresultunderdifferentC2’scostratio图13C2不同成本比例下投标及出清结果Fig.13BiddingandclearingresultunderdifferentC2’scostratio标价格，其余供应商收益也不再变化。由此可知，供应商均衡收益随成本增加而减小，投标价格增加，其余供应商均衡收益增加。当成本增加至一定程度，投标价格和均衡收益均不再变化。3.2.2阻塞情况作为对比，限制电力线路传输容量至62.5MW，11:00的出清结果见表3。BS1、BS2、BS6?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于能值分析的多能互补综合能源系统价值评估方法[J]. 田立亭,程林,郭剑波,孙树敏,程艳,魏大钧. 电网技术. 2019(08)
[2]基于多能互补的电/热综合需求响应[J]. 徐航,董树锋,何仲潇,施云辉,王莉,刘育权. 电网技术. 2019(02)
[3]多能互补、集成优化能源系统关键技术及挑战[J]. 艾芊,郝然. 电力系统自动化. 2018(04)
[4]面向能源互联网的热电联供系统节点能价研究[J]. 邓莉荣,孙宏斌,陈润泽,郭庆来. 电网技术. 2016(11)
[5]能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述[J]. 王伟亮,王丹,贾宏杰,陈沼宇,郭炳庆,周海明,范孟华. 中国电机工程学报. 2016(12)
[6]综合能源系统与能源互联网简述[J]. 余晓丹,徐宪东,陈硕翼,吴建中,贾宏杰. 电工技术学报. 2016(01)
[7]能源互联网概念、关键技术及发展模式探索[J]. 马钊,周孝信,尚宇炜,盛万兴. 电网技术. 2015(11)
[8]区域综合能源系统若干问题研究[J]. 贾宏杰,王丹,徐宪东,余晓丹. 电力系统自动化. 2015(07)
[9]包含大容量储热的电–热联合系统[J]. 徐飞,闵勇,陈磊,陈群,胡伟,张玮灵,王小海,侯佑华. 中国电机工程学报. 2014(29)
[10]电力市场中热电联产机组两部制电价机制的研究[J]. 赵峰,李清龙,王伟. 电网与清洁能源. 2013(06)
博士论文
[1]城市供热模式评价理论方法及应用研究[D]. 张沈生.吉林大学 2009
本文编号：2977182
【文章来源】：电网技术. 2020,44(08)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
供应商收益Fig.6Incomeofsuppliers表1无阻塞供应商总体出清结果Tab.1Overallclearingresultsofsuppliersinuncongestedcase
第44卷第8期电网技术2855LMP/(元/MW)图9不同比例终端热需求下节点边际价格Fig.9LMPunderdifferentterminalheatbiddingratios图10不同比例终端热需求中的电力负荷及电力供应总量Fig.10Electricityloadinvariousterminalheatbiddingandoverallelectricityoutput图11不同终端电需求比例下节点边际价格Fig.11LMPunderdifferentterminalelectricitybiddingratios电–热耦合投标传导至热力供应，使得LMHP增加。这证明了EHIEM中，电/热终端需求同时影响电、热节点边际价格。由图7不难发现，在热需求高峰的0:00—5:00，LMHP受电力需求低谷影响大幅度减小；在电力需求高峰的12:00，LMEP受热力需求低谷影响略有下降。以1:00为例，按比例改变电力供应商C2成本系数，均衡变化如图12、13所示。随C2成本增加，所有供应商投标价格均增加，C2出清量和收益均减小，其余供应商收益逐步增加。当C2成本进一步增加，单位利润空间趋近于0，仅以最小技术出力供电，受制于用户阶梯投标的需求弹性不再提高投图12C2不同成本比例下均衡收益Fig.12EquilibriumresultunderdifferentC2’scostratio图13C2不同成本比例下投标及出清结果Fig.13BiddingandclearingresultunderdifferentC2’scostratio标价格，其余供应商收益也不再变化。由此可知，供应商均衡收益随成本增加而减小，投标价格增加，其余供应商均衡收益增加。当成本增加至一定程度，投标价格和均衡收益均不再变化。3.2.2阻塞情况作为对比，限制电力线路传输容量至62.5MW，11:00的出清结果见表3。BS1、BS2、BS6?
第44卷第8期电网技术2855LMP/(元/MW)图9不同比例终端热需求下节点边际价格Fig.9LMPunderdifferentterminalheatbiddingratios图10不同比例终端热需求中的电力负荷及电力供应总量Fig.10Electricityloadinvariousterminalheatbiddingandoverallelectricityoutput图11不同终端电需求比例下节点边际价格Fig.11LMPunderdifferentterminalelectricitybiddingratios电–热耦合投标传导至热力供应，使得LMHP增加。这证明了EHIEM中，电/热终端需求同时影响电、热节点边际价格。由图7不难发现，在热需求高峰的0:00—5:00，LMHP受电力需求低谷影响大幅度减小；在电力需求高峰的12:00，LMEP受热力需求低谷影响略有下降。以1:00为例，按比例改变电力供应商C2成本系数，均衡变化如图12、13所示。随C2成本增加，所有供应商投标价格均增加，C2出清量和收益均减小，其余供应商收益逐步增加。当C2成本进一步增加，单位利润空间趋近于0，仅以最小技术出力供电，受制于用户阶梯投标的需求弹性不再提高投图12C2不同成本比例下均衡收益Fig.12EquilibriumresultunderdifferentC2’scostratio图13C2不同成本比例下投标及出清结果Fig.13BiddingandclearingresultunderdifferentC2’scostratio标价格，其余供应商收益也不再变化。由此可知，供应商均衡收益随成本增加而减小，投标价格增加，其余供应商均衡收益增加。当成本增加至一定程度，投标价格和均衡收益均不再变化。3.2.2阻塞情况作为对比，限制电力线路传输容量至62.5MW，11:00的出清结果见表3。BS1、BS2、BS6?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于能值分析的多能互补综合能源系统价值评估方法[J]. 田立亭,程林,郭剑波,孙树敏,程艳,魏大钧. 电网技术. 2019(08)
[2]基于多能互补的电/热综合需求响应[J]. 徐航,董树锋,何仲潇,施云辉,王莉,刘育权. 电网技术. 2019(02)
[3]多能互补、集成优化能源系统关键技术及挑战[J]. 艾芊,郝然. 电力系统自动化. 2018(04)
[4]面向能源互联网的热电联供系统节点能价研究[J]. 邓莉荣,孙宏斌,陈润泽,郭庆来. 电网技术. 2016(11)
[5]能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述[J]. 王伟亮,王丹,贾宏杰,陈沼宇,郭炳庆,周海明,范孟华. 中国电机工程学报. 2016(12)
[6]综合能源系统与能源互联网简述[J]. 余晓丹,徐宪东,陈硕翼,吴建中,贾宏杰. 电工技术学报. 2016(01)
[7]能源互联网概念、关键技术及发展模式探索[J]. 马钊,周孝信,尚宇炜,盛万兴. 电网技术. 2015(11)
[8]区域综合能源系统若干问题研究[J]. 贾宏杰,王丹,徐宪东,余晓丹. 电力系统自动化. 2015(07)
[9]包含大容量储热的电–热联合系统[J]. 徐飞,闵勇,陈磊,陈群,胡伟,张玮灵,王小海,侯佑华. 中国电机工程学报. 2014(29)
[10]电力市场中热电联产机组两部制电价机制的研究[J]. 赵峰,李清龙,王伟. 电网与清洁能源. 2013(06)
博士论文
[1]城市供热模式评价理论方法及应用研究[D]. 张沈生.吉林大学 2009
本文编号：2977182
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