中国电力 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (5): 26-38.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202308001
• 新型电力系统源网荷储灵活资源运营及关键技术 • 上一篇 下一篇
李咸善1,2(), 丁胜彪1(
), 李飞1,2, 李欣1,2(
)
收稿日期:
2023-08-01
接受日期:
2023-10-30
出版日期:
2024-05-28
发布日期:
2024-05-16
作者简介:
李咸善(1964—),男,教授,博士生导师,从事新能源与梯级储能联合运行优化调度、微电网运行与调度、水电站仿真与控制等研究,E-mail:lixianshan@ctgu.edu.cn基金资助:
Xianshan LI1,2(), Shengbiao DING1(
), Fei LI1,2, Xin LI1,2(
)
Received:
2023-08-01
Accepted:
2023-10-30
Online:
2024-05-28
Published:
2024-05-16
Supported by:
摘要:
针对风光水综合能源跨区消纳调度中的梯级储能和梯级水电联合调节调度、水电调节费用公平疏导等关键问题,提出了考虑水电灵活调节费用疏导补偿的风光水联盟四阶段优化调度模型。首先,建立了基于梯级储能调节的入网前风光出力波动平抑模型,使平抑误差和平抑成本最小;提出了基于相对波动系数的梯级储能调节成本和调节功率的公平疏导方法。其次,基于梯级储能和梯级水电联合调节的风光水联盟联合出力对电网负荷的跟踪,构建了风光水联盟与区域电网的主从博弈模型,优化电网电价和联盟售电计划,达到双方利益最大。然后,构建了计及风光水不确定性的前两阶段调度模型的鲁棒优化模型,获得兼顾经济性和鲁棒性的联盟各主体能量调度策略。最后,构建了基于合作者边际贡献指数的非对称纳什谈判联盟效益分配模型,实现合作剩余的公平分配和水电调节费用的公平疏导。算例结果表明,该方法提升了各利益主体合作后的净利润,有利于维系联盟合作的稳定性,促进风光水综合能源跨区消纳。
李咸善, 丁胜彪, 李飞, 李欣. 考虑水电调节费用补偿的风光水联盟优化调度策略[J]. 中国电力, 2024, 57(5): 26-38.
Xianshan LI, Shengbiao DING, Fei LI, Xin LI. Optimal Scheduling Strategy for Wind-Solar-Hydro Alliance Considering Compensation of Regulation by Hydropower[J]. Electric Power, 2024, 57(5): 26-38.
鲁棒参数设置 | 风光水联盟净利润/元 | |
167668 | ||
158102 | ||
152897 | ||
150048 |
表 1 不同鲁棒调节参数下风光水联盟净利润
Table 1 Net profit of wind-solar-hydro alliance with different robust adjustment parameters
鲁棒参数设置 | 风光水联盟净利润/元 | |
167668 | ||
158102 | ||
152897 | ||
150048 |
边际平抑量/(kW·h) | 相对波动系数 | 分摊调节成本/元 | ||||
风光集团1 | 7282.1 | 0.531 | 367.17 | |||
风光集团2 | 6432.2 | 0.469 | 314.29 |
表 2 基于波动系数的成本疏导结果
Table 2 Allocation results based on Shapley value
边际平抑量/(kW·h) | 相对波动系数 | 分摊调节成本/元 | ||||
风光集团1 | 7282.1 | 0.531 | 367.17 | |||
风光集团2 | 6432.2 | 0.469 | 314.29 |
合作前 净利润/元 | 合作后 净利润/元 | 合作后 提升/元 | 净利润 提升率/% | |||||
风光集团1 | 32575 | 56005 | 23430 | 171.9 | ||||
风光集团2 | 21608 | 36467 | 14859 | 168.7 | ||||
一级水电 | 23407 | 22936 | –471 | 97.9 | ||||
二级水电 | 33681 | 41474 | 7793 | 123.1 | ||||
梯级储能 | 3605 | 1220 | –2385 | 33.8 |
表 3 各成员合作前后的成本与收益分析
Table 3 Cost and benefit analysis of each member before and after cooperation
合作前 净利润/元 | 合作后 净利润/元 | 合作后 提升/元 | 净利润 提升率/% | |||||
风光集团1 | 32575 | 56005 | 23430 | 171.9 | ||||
风光集团2 | 21608 | 36467 | 14859 | 168.7 | ||||
一级水电 | 23407 | 22936 | –471 | 97.9 | ||||
二级水电 | 33681 | 41474 | 7793 | 123.1 | ||||
梯级储能 | 3605 | 1220 | –2385 | 33.8 |
边际贡献 | 需支付合作 成本 | 所获剩余 利润 | 最终净 利润 | |||||
风光集团1 | 56005 | 12621 | 10809 | 43384 | ||||
风光集团2 | 36467 | 4060 | 10809 | 32417 | ||||
上游水电站 | 32681 | –13665 | 10809 | 37821 | ||||
下游水电站 | 41730 | –3016 | 10809 | 44490 |
表 4 对称纳什谈判模型的分配
Table 4 Allocation of symmetric Nash negotiation model 单位:元
边际贡献 | 需支付合作 成本 | 所获剩余 利润 | 最终净 利润 | |||||
风光集团1 | 56005 | 12621 | 10809 | 43384 | ||||
风光集团2 | 36467 | 4060 | 10809 | 32417 | ||||
上游水电站 | 32681 | –13665 | 10809 | 37821 | ||||
下游水电站 | 41730 | –3016 | 10809 | 44490 |
边际贡献 指数 | 需支付合作 成本/元 | 所获剩余 利润/元 | 最终净 利润/元 | |||||
风光集团1 | 1.425 | 11617 | 11813 | 44388 | ||||
风光集团2 | 1.259 | 4432 | 10436 | 32044 | ||||
上游水电站 | 1.230 | –13052 | 10196 | 37208 | ||||
下游水电站 | 1.302 | –2997 | 10790 | 44471 |
表 5 非对称纳什谈判模型的分配
Table 5 Allocation of asymmetric Nash negotiation model
边际贡献 指数 | 需支付合作 成本/元 | 所获剩余 利润/元 | 最终净 利润/元 | |||||
风光集团1 | 1.425 | 11617 | 11813 | 44388 | ||||
风光集团2 | 1.259 | 4432 | 10436 | 32044 | ||||
上游水电站 | 1.230 | –13052 | 10196 | 37208 | ||||
下游水电站 | 1.302 | –2997 | 10790 | 44471 |
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