电-热耦合环境下电力服务商最优定价及运营策略研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:laohu_you
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近年来,全球环境污染和气候变暖问题日益严重,而传统化石能源的大量使用是导致上述现象的关键因素。利用清洁能源代替碳排放高的化石能源已成为世界公认的解决这一问题的重要方案。在此背景下,风电作为技术最成熟的清洁能源之一,在世界各地都得到了广泛应用,然而风电出力的随机性和反调峰特性使其有效消纳成为挑战。且在基于CHP的电-热耦合环境下,受限于供热需求,弃风问题更为突出。因此,如何在电-热耦合环境下有效提高清洁能源利用已成为学术界和工业界面临的一项重要课题。需求响应技术能够引导用户改变原有用能习惯。通过优化合理的能源价格可以激励用户参与需求响应,改善负荷曲线,提高风电消纳能力。因此,本文在计及售热热价和风电出力不确定性的基础上,同时考虑需求响应策略,对电力服务商最优定价及运营策略问题进行了研究。主要完成了以下三方面工作:首先,对基于用户行为偏好的需求响应进行建模,同时考虑到用户用能行为及对于能源价格的敏感程度不同,将用户分为三类以更精确描述实际情况下的用户用能需求,解决个体用能选择差异化问题。对于不确定性因素,采用概率密度函数描述,并用蒙特卡罗法和模糊C均值聚类法模拟生成典型确定性场景。其次,基于现行市场环境下电、热服务商独立运营的情况,对电力服务商优化电价和运营策略进行研究。以提高清洁能源利用量、减少弃风的社会责任为一目标,同时为了保证运营经济效益以最大化利润为另一目标,构建了基于多目标的二阶段随机优化模型。对所构建复杂优化问题采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法进行求解,并利用优劣解距离法对Pareto最优前沿个体进行评价,选择出最合适的优化方案。最后,以电-热耦合环境下的园区系统为例进行仿真分析。优化结果表明,在上述决策问题中,环保性和经济性之间存在相悖性。采用本文所提优化电价和需求响应策略能够激励用户积极参与用能转移和用能替代,提高清洁能源消纳能力和电力服务商经济效益。此外,通过对灵活性负荷占比和售热热价不确定性进行灵敏性分析,发现灵活性负荷占比的提升和热价波动程度的减小对两目标效益具有积极影响。因此,本文所提方法能够缓解弃风现象,同时保证电力服务商经济收益,在现行市场背景下对电力服务商的科学运营管理具有重要参考意义。
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