儲能系統(tǒng)的規(guī)�；瘧檬翘岣咝履茉聪{能力的重要手段之一,其大規(guī)模推廣需要容量電價激勵。然而,現(xiàn)有的容量電價計算方法僅與建設成本相關,收益固定,不利于調(diào)動儲能電站的運行積極性。因此,提出了一種基于主從博弈的儲能容量電費定價方法,同時計及了儲能電站和電網(wǎng)的收益,儲能電站作為領導者根據(jù)容量電費信號決定建設容量,電網(wǎng)作為跟隨者依據(jù)儲能容量調(diào)整容量電費,兩者交互影響,直至實現(xiàn)均衡。在此基礎上,將該博弈問題轉化為雙層規(guī)劃問題進行求解,上層目標為儲能電站收益最大化,下層目標為電網(wǎng)補貼成本最小化。進一步,通過Karush-Kuhn-Tucker（KKT）最優(yōu)性條件,將雙層規(guī)劃問題轉化為可直接求解的混合整數(shù)規(guī)劃問題。最后,通過仿真算例驗證所提方法的合理性和有效性。結果表明,主從博弈定價的方法可以有效模擬電網(wǎng)和電站直接的互動決策關系,保障儲能電站容量電費定價的合理性。和傳統(tǒng)方法相比,本方法在實現(xiàn)新能源消納目標的同時降低了電網(wǎng)對儲能的補貼成本。 

【文章來源】：高電壓技術. 2020年02期 第519-526頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

博弈關系圖Fig.1Structureofthegame

夠大數(shù)M，可將非線性約束轉化為線性不等式。以式(20)為例，其可轉化為：max0jtjtjMzgg(26)(1)0jtjtMz(27)式中，jtz為引入的輔助布爾變量，用于線性化表達式。通過上述變換，下層優(yōu)化問題被轉化為一系列的約束條件，將其引入上層優(yōu)化問題后，雙層優(yōu)化問題被巧妙地轉化為單層優(yōu)化問題。3.3目標函數(shù)的線性化由于目標函數(shù)中存在著儲能容量與容量電費相乘的雙線性項ssPS，原問題雖已轉化為單層優(yōu)化問題，新問題依然難以求解。因此，本文采用布爾圖2模型框架Fig.2Modelstructure展開法[22]將目標函數(shù)線性化。儲能容量sP可離散化表示為minsss02KkkkPPPu(28)同時引入如下新約束：maxminsss()/2KPPP(29)minmaxss,kkkSuvSuk(30)minmaxsss(1)(1),kkkSuSvSuk(31)式中：K為分段數(shù)；sP為分段的長度；maxsS和minsS分別為儲能容量電費的上限和下限；ku為引入的布爾變量；kv為引入的連續(xù)變量。至此，原有的雙線性項可轉化為minsssss02KkkkPSSPvP(32)如此，經(jīng)過上述變換，雙層優(yōu)化問題被轉化為混合整數(shù)二次規(guī)劃問題，可直接通過商業(yè)軟件求解。4算例分析4.1基礎數(shù)據(jù)本文采用某一簡化的區(qū)域電網(wǎng)算例來驗證本方法的有效性。電網(wǎng)中包含2座常規(guī)電廠、1座風電場和1座儲能電站。常規(guī)電廠的參數(shù)如表1所示。某一典型日的用電需求如圖3所示，負荷峰值為2300MW。風電場的功率預測數(shù)據(jù)如圖4所示，為簡化分析，暫不考慮預測

李至驁，陳來軍，劉當武，等：基于主從博弈的儲能電站容量電費定價方法523圖3負荷曲線Fig.3Loaddistribution圖4風電預測最大出力Fig.4Maximumwindpoweroutput算例采用的部分參數(shù)設置如表2所示。此外，09:00—19:00電網(wǎng)采用峰時電價，其他時刻則采用谷時電價。4.2結果分析采用Matlab建模并調(diào)用GUROBI優(yōu)化軟件對模型進行求解，得到的優(yōu)化結果如表3和圖5所示。現(xiàn)對含儲能的算例進行分析。圖5給出了運行時段內(nèi)儲能電站的充放電功率，其中儲能功率放電為正，充電為負。由圖5可以看出，和傳統(tǒng)的儲能電站獲利方式不同，其并未按照峰谷套利的模式運行，即在電價低谷時滿充，電價高峰時滿放。而是隨著風電的波動調(diào)整自身的出力，支撐電網(wǎng)消納風電，在低電價以及高電價的時段也進行了充電和放電(t=3h和t=18h)。這樣，儲能電站在通過峰谷電價差獲得一定套利的同時支撐了電網(wǎng)的運行，電網(wǎng)表2算例參數(shù)設置Table2Caseparameterssetting參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值儲能壽命Ls/a10Hmax0.8儲能充電效率/%90Hmin0.2容量成本Us/(元·W1)10貼現(xiàn)率r/%6最大釋能時間/h4最大補貼容量Pb/MW150峰時電價/(元·kW1·h1)1.1最大容量Pmax/MW0谷時電價/(元·kW1·h1)0.35最小容量Pmin/MW2000表3優(yōu)化結果Table3Optimizationresult參數(shù)名稱容量/MW容量電費/(元·kW1)儲能收益/萬元電網(wǎng)成本/萬元數(shù)值172.3118219.6332圖5儲能充放電功率Fig.5Powerprofileofenergystoragesystem棄風率由原先的27%降為10%。另一方面，電網(wǎng)給予的容量補貼彌補了儲?

【參考文獻】：
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本文編號：2901954