【电力系统】独立储能的现货电能量与调频辅助服务市场出清协调机制附Matlab代码

科技   2024-11-25 09:00   福建  

✅作者简介:热爱数据处理、数学建模、仿真设计、论文复现、算法创新的Matlab仿真开发者。

🍎更多Matlab代码及仿真咨询内容点击主页 🔗:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知,期刊达人。

🔥 内容介绍

随着可再生能源的广泛接入,电力系统的不确定性显著增加,对电力系统灵活性和可靠性的要求也随之提高。独立储能系统(Independent Energy Storage System, IESS)凭借其快速响应、灵活调控等特性,成为应对这一挑战的重要手段。然而,IESS同时参与现货电能量市场和调频辅助服务市场,其在两个市场中的出清协调机制成为影响其经济效益和系统稳定性的关键因素。本文将深入探讨IESS参与现货电能量市场和调频辅助服务市场的特点,分析两者之间的冲突与耦合,并提出相应的协调机制以优化IESS的资源配置和提升电力系统运行效率。

一、 现货电能量市场与调频辅助服务市场的特性分析

现货电能量市场主要关注的是电力的实时平衡,其出清价格反映的是电力系统的实时供需关系。IESS参与现货电能量市场,通过竞价获得电能量交易机会,其报价需综合考虑自身充放电效率、电池寿命、以及电能量价格等因素。参与现货电能量市场旨在最大化IESS的经济效益,获得尽可能高的收益。

调频辅助服务市场则侧重于电力系统的频率稳定性,通过提供向上或向下的调频能力,补偿系统频率偏差,维持系统频率在稳定范围内。IESS参与调频辅助服务市场,需要具备快速的响应速度和充放电能力,其提供的服务以功率为单位进行计价,价格通常高于现货电能量市场。参与调频辅助服务市场旨在保证系统稳定性,并获得相应的服务补偿。

两个市场存在显著差异:现货电能量市场关注的是电量交易,调频辅助服务市场关注的是功率响应;现货电能量市场出清时间较长,调频辅助服务市场出清时间则非常短,甚至实时进行;现货电能量市场价格波动较大,调频辅助服务市场价格相对稳定。这些差异导致IESS在两个市场中的决策策略存在冲突,需要制定有效的协调机制进行统筹规划。

二、 IESS参与两个市场的冲突与耦合

IESS同时参与两个市场,其决策目标存在内在冲突。例如,为了在现货电能量市场获得更高的收益,IESS可能倾向于在电价较高的时段大量放电,但这会减少其参与调频辅助服务的储能容量,降低系统频率稳定性。反之,为了保证调频辅助服务的可靠性,IESS可能需要保持一定的储能水平,从而限制其在现货电能量市场中的交易量,减少经济收益。

此外,两个市场的出清结果之间也存在耦合效应。现货电能量市场的出清结果会影响IESS的储能状态,进而影响其参与调频辅助服务市场的竞争力。例如,如果IESS在现货电能量市场大量放电,其剩余储能减少,可能无法满足调频辅助服务的要求,导致其在调频辅助服务市场中被淘汰。

三、 IESS参与两个市场的协调机制

为了协调IESS在现货电能量市场和调频辅助服务市场的参与,需要建立有效的协调机制,主要包括以下几个方面:

(一) 优化调度策略: 采用优化调度模型,将IESS在两个市场的参与纳入统一的优化框架,考虑充放电效率、电池寿命、电能量价格、调频服务价格等多种因素,对IESS的充放电策略进行优化,实现经济效益和系统稳定性的最佳平衡。该模型可以采用多目标优化算法,如帕累托最优解法,以寻找多种方案并权衡利弊。

(二) 分布式协调控制: 开发分布式协调控制算法,协调IESS在不同市场中的调度决策,避免由于信息不对称或计算资源限制导致的决策冲突。该算法应具备快速响应能力和鲁棒性,能够适应电力系统的不确定性。

(三) 市场机制设计: 设计合理的市场机制,鼓励IESS同时参与两个市场,并对IESS提供综合服务进行奖励。例如,可以考虑对提供调频辅助服务的IESS在现货电能量市场给予优先权,或者对同时提供电能量和调频服务的IESS给予更高的价格补贴。

(四) 信息共享机制: 建立完善的信息共享机制,实时共享现货电能量市场和调频辅助服务市场的信息,提高IESS的决策效率和准确性。这需要构建一个数据平台,将相关信息及时、准确地传递给IESS,并保证数据安全和可靠性。

四、 结论

IESS同时参与现货电能量市场和调频辅助服务市场,对电力系统安全稳定和经济运行至关重要。然而,两个市场之间存在冲突和耦合,需要建立有效的协调机制进行统筹规划。通过优化调度策略、分布式协调控制、合理的市场机制设计以及信息共享机制的构建,可以有效协调IESS在两个市场的参与,提高IESS的经济效益,并提升电力系统的稳定性和可靠性,促进电力系统向更加清洁、高效、灵活的方向发展。未来的研究方向可以关注更先进的优化算法、更鲁棒的协调控制策略以及更完善的市场设计,以适应日益复杂的电力系统环境。

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献


🎈 部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除

博客擅长领域:

🌈 各类智能优化算法改进及应用

生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化、背包问题、 风电场布局、时隙分配优化、 最佳分布式发电单元分配、多阶段管道维修、 工厂-中心-需求点三级选址问题、 应急生活物质配送中心选址、 基站选址、 道路灯柱布置、 枢纽节点部署、 输电线路台风监测装置、 集装箱调度、 机组优化、 投资优化组合、云服务器组合优化、 天线线性阵列分布优化、CVRP问题、VRPPD问题、多中心VRP问题、多层网络的VRP问题、多中心多车型的VRP问题、 动态VRP问题、双层车辆路径规划(2E-VRP)、充电车辆路径规划(EVRP)、油电混合车辆路径规划、混合流水车间问题、 订单拆分调度问题、 公交车的调度排班优化问题、航班摆渡车辆调度问题、选址路径规划问题、港口调度、港口岸桥调度、停机位分配、机场航班调度、泄漏源定位

🌈 机器学习和深度学习时序、回归、分类、聚类和降维

2.1 bp时序、回归预测和分类

2.2 ENS声神经网络时序、回归预测和分类

2.3 SVM/CNN-SVM/LSSVM/RVM支持向量机系列时序、回归预测和分类

2.4 CNN|TCN|GCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类

2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类
2.6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类

2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类

2.8 LSTM/BiLSTM/CNN-LSTM/CNN-BiLSTM/长短记忆神经网络系列时序、回归预测和分类

2.9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类

2.10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类
2.11 FNN模糊神经网络时序、回归预测
2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类
2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类
2.14 PNN脉冲神经网络分类
2.15 模糊小波神经网络预测和分类
2.16 时序、回归预测和分类
2.17 时序、回归预测预测和分类
2.18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类
2.19 Transform各类组合时序、回归预测预测和分类
方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

🌈图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

🌈 路径规划方面

旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划(EVRP)、 双层车辆路径规划(2E-VRP)、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻

🌈 无人机应用方面

无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化、车辆协同无人机路径规划

🌈 通信方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化、水声通信、通信上传下载分配

🌈 信号处理方面

信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化、心电信号、DOA估计、编码译码、变分模态分解、管道泄漏、滤波器、数字信号处理+传输+分析+去噪、数字信号调制、误码率、信号估计、DTMF、信号检测

🌈电力系统方面

微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置、有序充电、MPPT优化、家庭用电

🌈 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 金属腐蚀

🌈 雷达方面

卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、SOC估计、阵列优化、NLOS识别

🌈 车间调度

零等待流水车间调度问题NWFSP置换流水车间调度问题PFSP混合流水车间调度问题HFSP 、零空闲流水车间调度问题NIFSP、分布式置换流水车间调度问题 DPFSP、阻塞流水车间调度问题BFSP

👇



天天Matlab
博主简介:擅长智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真,完整matlab代码或者程序定制加qq1575304183。机器学习之心,前程算法屋的代码一律可以八折购买。
 最新文章