- 頭條華中科技大學科研團隊提出園區綜合能源商的市場交易協同優化方法2022-06-21 來源：《電工技術學報》 | 點擊率：導語隨著能源市場化改革的有序推進，未來有望建成開放完善、充分競爭的綜合能源市場體制。綜合能源商作為重要市場主體，如何在綜合能源市場體制中合理優化交易策略尚待開展研究。為此，強電磁工程與新技術國家重點實驗室（華中科技大學）的研究人員陳岑、武傳濤、林湘寧、馬云聰、李正天，計及能源批發與零售兩級市場，構建一種具有前瞻性的園區綜合能源商市場交易策略及協同優化方法，研究成果可為未來園區綜合能源商的市場交易決策提供指導。
構建以能源互聯網為支撐的現代能源體系是我國能源發展的重要戰略目標。綜合能源系統作為能源互聯網的具體表現形式，充分利用多能互補的優勢，有效提升可再生能源消納率，提高綜合能源利用水平，是能源革命的必然選擇。眾多園區憑借堅實的用戶基礎及優越的自然社會資源，正在逐步轉型為園區綜合能源系統，為用戶提供綜合能源服務。
同時，隨著新電力體制改革和天然氣市場化改革的有序推進，未來有望逐步建成開放完善、充分競爭的綜合能源市場體制。在此市場環境下，園區綜合能源商充分利用不同屬性、不同時間尺度能源市場的互補特性，挖掘用戶側綜合需求響應，降低購能成本，促進新能源消納，已成為當前的研究熱點。
目前，國內外學者已在園區綜合能源商參與能源批發市場交易方面開展了大量研究。然而，現有研究多集中在電力批發市場方面，沒有充分計及不同能源屬性、不同時間尺度市場的互補特性，同時對于用戶側需求響應潛力的挖掘較少，忽略了零售市場對用戶用能需求的影響，可能帶來投標量的偏差，增加風險成本。
此外，園區綜合能源商參與零售市場交易方面也已開展了大量研究，為運營商在零售價格制定方面提供了較好的思路。但仍存在不足之處：一方面，未考慮綜合能源批發市場對零售價格的影響，忽略了潛在的收益空間；另一方面，多數文獻沒有合理計及零售價格對市場份額及未來收益期望的影響。
為應對上述問題，強電磁工程與新技術國家重點實驗室（華中科技大學）的研究人員計及綜合能源批發與零售兩級市場，充分挖掘多類型多尺度能源市場的互補特性，合理量化零售價格對市場份額及綜合需求響應的影響，提出一種基于主從博弈的園區綜合能源商市場交易分布式協同優化模型。在搭建相應的仿真場景后，算例分析驗證了模型的可行性與合理性。
圖1 園區綜合能源商兩級市場運營框圖
分析結果表明：一方面，上下游市場協同優化的園區綜合能源運營模式更全面更實際，可準確把握用戶需求變動和市場價格波動，從而同時調整購能組合方案與價格制定策略，挖掘聯合市場潛力，合理考慮風險，提高收益；另一方面，綜合能源商需要考慮能源零售價格制定策略對用戶選擇與市場份額的影響，在不同的發展階段合理地兼顧當前收益和未來收益。
圖2 算法求解流程
表1 不同方案下綜合能源商運營的仿真結果
研究人員表示，本課題的主要創新點為：①基于離散選擇（Multinational Logit, MNL）模型評估了零售價格對多能零售市場份額的影響，并以遠期收益形式納入考量；②計及綜合需求響應，充分挖掘多類型多尺度能源市場的互補潛能，提出了一種基于主從博弈的綜合能源商分布式協同優化模型；③論證了Stackelberg均衡解的存在性，并采用改進布谷鳥算法與二次規劃相結合的方法進行分布式高效求解。
他們最后指出，本課題僅側重探討了園區綜合能源商的整體市場交易部分，受篇幅所限，對用戶側的經濟型、多樣性等問題未展開研究，這將是后續研究的重點之一。同時，能源集線器的優化調度、分布式發電和儲能系統的加入等問題均對綜合能源商的運營有直接影響，如何將其納入考慮，也需進一步開展研究。
本課題得到了國家電網公司科技資助項目的支持。
本文編自2022年第1期《電工技術學報》，論文標題為“計及上下游市場的園區綜合能源商購售能策略”，作者為陳岑、武傳濤 等。
