福州大学 黄珍瑶,江岳文:破解可再生能源就地消纳困境:建立基于DLMP牵引的源荷市场化交易是否可行?

学术   2024-11-14 16:51   浙江  

《电网技术》,值得信赖的电力学术期刊


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基于电动汽车时空聚合弹性套餐及配网节点电价牵引的配网弃风弃光就地消纳优化调度/黄珍瑶,江岳文

DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1469



01

研究内容


分布式能源高速扩张使得因配网承载能力和大量装机之间失衡所导致的弃风、弃光限电问题凸显,因此亟须建立合理、有效的分布式电力交易机制,发展分布式能源聚合业务,以解决新能源的时空错配问题,突破可再生能源就地消纳瓶颈。本文创新性提出了考虑电动汽车(electric vehicle,EV)时空聚合弹性套餐及配网节点电价(distribution location marginal price,DLMP)牵引的日内弃风弃光消纳双边市场迭代模式,有如下特点:

1)建立权责分明的弃风弃光消纳双边市场及准确、实时的定价机制。以灵活、便捷的机制解决电动汽车就地消纳弃风弃光为目标,设计含分布式电源、配网运营商、EV聚合商、EV多主体相互作用的迭代市场机制和计及分布式电源(distributed generation,DG)意愿的闭市门槛,通过建立社会福利最大化出清模型求解得到DLMP、中标功率并据此形成结算关系,将配电网的“潮流网”和“经济网”结合起来,实时还原电网运行状态及电能供需关系,以实现DSO与市场主体间利益制约和平衡,促进风光就地消纳。

2)针对以往定价机制中发用主体市场竞争行为导致的市场电价无法实时双向传导的问题,引入更准确、实时、有效的DLMP作为价格信号,设计兼顾阻塞缓解与弃能消纳的DG报价修改策略、增益-变步长计算模型,如图1所示。基于节点电价阻塞分量空间价值,即低节点电价的电源节点、高节点电价的负荷节点一般是加重阻塞的责任主体,应降低出力或减少用电,反之于缓解阻塞有益,应增加出力或增加用电,建立基于节点电价的市场迭代机制,以节点电价反映的实时系统运行成本和安全成本引导DG报价策略调整,在配网阻塞缓解后,DG将通过降低报价,提高中标量,通过电源间自主竞争,提高DG效益的同时逐步降低系统发电成本,并利用报价竞争导致的低电价红利传导至EV,实时引导发、用行为。

图1  DLMP牵引的DG报价引导机制

3)为解决利用EV弹性系数刻画集群响应特征的不足,构建计及分区待消纳功率、路网不确定性等因素的EV时空聚合量-价弹性套餐,并将其作为EV聚合商报量、报价信息参与日内某时段弃风弃光消纳市场,保留EV原始量-价响应特征同时降低EV响应不确定性风险、提高响应效益。

通过对IEEE33节点双边市场交易情况的研究,证明本文调度策略可在较短时间内,优化资源配置,实现对弃风弃光的安全、有效消纳同时兼顾市场主体意愿,如图2所示。

图2 市场迭代收敛情况

此外,验证了依据DG主体间自主竞争及节点电价时空价值制定的DG 报价修改策略,可利用市场效益灵活引导EV充电计划,既能保障DG效益,又提高EV响应满意度,如图3所示。

(a) DG收益变化情况

(b) 充电站节点电价情况
图3 部分市场主体发、用电效益/成本变化情况


02

后续研究方向或讨论话题




本文所提市场模式主要针对日内EV参与弃风弃光就地消纳的市场运营机制设计,暂未考虑事后响应偏差结算等内容,后续可考虑建立合适的结算机制,进一步提高市场的完整性。



参 文 格 式


黄珍瑶,江岳文.基于电动汽车时空聚合弹性套餐及配网节点电价牵引的配网弃风弃光就地消纳优化调度[J/OL].电网技术,1-14[2024-10-31].https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1469.

HUANG Zhenyao,JIANG Yuewen.  Optimized dispatch of wind and light abandonment local consumption in distribution networks based on electric vehicle time-space aggregation elasticity package and distribution location marginal price traction [J/OL].Power System Technology,1-14[2024-10-31].https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1469(in Chinese)




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作者简介


黄珍瑶,硕士研究生,研究方向为电力系统优化运行与电力市场。



江岳文,教授,博士,福州大学综合能源规划与优化运行中心主任,从事电力市场、电力系统优化运行与规划、储能运行与优化等方面的研究,先后在丹麦科技大学以及英国思克莱德大学访学。主持国家自然科学基金、福建省自然科学基金及电力企业项目近40项,发表论文150多篇,以第一作者和通信作者在SCI/EI期刊发表论文50多篇,授权发明专利20项。



责任编辑:马晓华

审核:李兰欣

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