供水服务商与电网需求侧资源协调互动策略研究

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供水服务与供电服务是保障社会经济健康发展不可或缺的部分。随着社会的发展,水供应相关服务需求将持续增加,泵站作为保证供水服务质量的物理基础,能量需求旺盛,用电成本将进一步提高。电力需求侧管理在保证供电服务质量的同时,可以降低供用电双方的运行成本,供水服务商(Water Supply Service Company,WSSC)在保证供水服务质量的前提下,通过参与电力需求侧管理,能够实现供水和供电两类服务供应商的共赢。本文针对WSSC与电网其他需求侧资源之间的协调互动策略,主要开展了以下研究工作:首先,针对WSSC和常见的电网需求侧资源进行建模,在建立的WSSC供水系统设备模型的基础上,阐述了WSSC运营优化模型,并利用分段线性和凸松弛相结合的方法对模型中具有非凸性质的约束条件进行凸化处理,为后续模型求解效率提供了保证。其次,针对WSSC供水系统中泵站分散性较强的特点,并且考虑到WSSC与其泵站附近的各微电网信息隐私性问题,以WSSC与多微电网综合运行成本最小为目标,建立了基于Benders分解的WSSC与多微电网分布式能量共享模型;采用Shapley值对WSSC与多微电网合作运行的收益进行分配;算例结果表明,通过WSSC供水系统中泵站、水的调节构筑物与微电网中需求侧资源协调配合,可以有效降低WSSC与各个微电网的综合运行成本。最后,针对电力市场环境下WSSC向售电公司购电的情况,设计了WSSC与售电公司代理的其他可控资源的配合模式,制定了售电公司对参与响应资源的补偿方案;接着,利用条件风险价值作为风险度量工具,建立了考虑WSSC用电响应的售电公司现货市场运营决策模型。算例结果表明,所提策略能够降低WSSC和柔性负荷用户的用电成本,同时有效提高售电公司效益。此外,所提策略使得售电公司利润波动减小,更利于售电公司的健康运营。
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