新能源電力系統國家重點實驗室(華北電力大學)、南方電網科學研究院的研究人員劉念、趙璟等,在2018年第8期《電工技術學報》上撰文指出,并網型光伏微電網直接與配電網交易是最常見的市場交易模式。
針對光伏微電網群,提出一種基于合作博弈論的市場交易模型,通過智能通信、控制系統實現光伏微電網群之間的部分信息共享,建立光伏微電網群的合作聯盟,使有余電的微電網能量與缺電的微電網能量互用,提高聯盟整體收益。
采用Shapley值法對聯盟收益進行分配,并根據微電網所分收益大小提出一個實時交易結算規則,完成微電網與微電網、微電網與配電網的交易結算。仿真算例證明了該模型的有效性。
售電側改革是電力體制改革的一個重要方面,電改文件指出擁有分布式電源的用戶或者微電網系統可以獨立參與電力交易[1]。在未來微電網用戶作為一個單獨主體會越來越多地參與到電力市場交易中,同時一個配電區域中往往會有多個微電網用戶的存在,微電網用戶既可以選擇與配電網進行交易,也可以選擇與其他微電網用戶進行交易。
在這個市場交易的過程中,多個微電網之間有可能會形成合作聯盟,在一個聯盟中如何分配各個成員的利益,保證市場交易的公正性是一個重要問題。因此探索微電網與微電網、微電網與配電網之間的市場交易模式,有助于未來售電側的市場形成,形成“多買方-多賣方”的市場格局。
隨著光伏發電[2,3]及儲能技術[4]的推廣,光伏微電網在未來將會越來越多地接入到配電網中,目前對于光伏微電網的研究很多集中在能量管理[5-7]、系統優化[8-11]、控制保護[12,13]方面。
也有一些文獻研究了分布式光伏的市場運營、經濟分析:文獻[14]針對工業光伏微網提出了一個實時運行優化策略,并研究了單位電能成本、投資回收期對投資決策的影響;文獻[15]以微電網凈收益最大為目標函數建立了分布式光伏余電上網的綜合決策調度模型,評估了光伏容量及上網電價對微電網經濟性的影響;文獻[16]建立了分布式光伏發電的經濟性評價流程,對統購統銷、合同能源管理、自發自用三種運營模式進行了成本/效益分析;文獻[17]從微電網-微電網之間要小于微電網-配電網之間能量流動時的線損角度出發,以線損率最低為目標建立一個微電網的博弈模型。
從現有研究成果來看,大部分關注的是單主體運行時的優化設計、經濟分析,很少有文獻研究光伏微電網集群下的市場運營,本文將著重對光伏微電網群的市場交易模型進行分析,提出多微電網之間的合作博弈模型,就微電網之間形成聯盟的動力、收益分配、結算機制進行研究。
圖1 光伏微電網群的系統結構