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目前,我国新能源发展势头迅猛,包括风电、光伏在内的新能源装机容量增长率位居世界前列,伴随新能源装机规模的快速增幅,新能源产量与市场消纳能力不匹配的问题日趋恶化。从近期看,受国家补贴政策调整的影响,未来两年存在风电和光伏并网补贴“关门”时间,但2020年各地新增装机可能大幅增长,并网诉求旺盛。从远期看,在政策《能源生产和消费革命战略》中,国家明确提出:2020、2030年非化石能源占一次能源消费比重达15%、20%,因此,我国还将在未来较长一段时间内面临能源消纳难题。在我国现阶段电力市场体制背景下,如何通过市场手段缓解新能源消纳困局是极为重要的研究内容。
本文提出了一套完整的促进新能源消纳的发电权交易方案(也是本文的创新点):从发电权交易主体的电量确定开始,到发电权交易的优化过程,直至最终结算。文章通过分析我国新能源发展现状,构建了发电权交易额度计算的优化模型以及发电权交易优化模型。针对上述两种模型,分别采用内点法、权重系数法等算法对模型进行求解计算,并最终达到促进新能源消纳的目的。
本文具体研究内容如下:
(1)对我国发电权交易现状进行深入分析,引出本文的研究背景及意义,并总结了国内外研究现状。通过对我国新能源事业的发展及分布情况进行详细的分析介绍,指出目前新能源跨区消纳存在的困境,提出采用发电权交易这一市场手段促进新能源的消纳。并结合国内外研究现状,有针对地提出本文研究内容。
(2)确定发电权交易送受端区域各交易主体及相应的交易额度:将送端和受端电网按新能源消纳最大化为目标进行统一优化调度,确定受端各机组每小时出力以及联络线潮流变化趋势;计算功率分布转移因子,进而计算出各台机组对联络线的贡献度,最终确定送受端机组的交易主体及相应交易额度。
(3)构建多种类型跨区发电权交易模型。分别构建了以社会效益、节能优化为目标,基于发电权交易双方申报电量、电量平衡等约束下的单目标跨区发电权交易优化模型,利用内点法对模型分别进行优化求解;综合考虑节能和社会效益,构建了多目标优化模型,采用内点法、权重系数法、遗传算法对该模型进行求解。
(4)提出了新能源发电权跨区交易的消纳方案:分别基于年度、月度、周度进行优化调度,在确定发电权交易的额度之后,首先鼓励多方开展年度交易,同时在月度或周内存在新能源增发现象时,及时开展短期发电权交易以促进新能源消纳优化。
本文提出了一套完整的促进新能源消纳的发电权交易方案(也是本文的创新点):从发电权交易主体的电量确定开始,到发电权交易的优化过程,直至最终结算。文章通过分析我国新能源发展现状,构建了发电权交易额度计算的优化模型以及发电权交易优化模型。针对上述两种模型,分别采用内点法、权重系数法等算法对模型进行求解计算,并最终达到促进新能源消纳的目的。
本文具体研究内容如下:
(1)对我国发电权交易现状进行深入分析,引出本文的研究背景及意义,并总结了国内外研究现状。通过对我国新能源事业的发展及分布情况进行详细的分析介绍,指出目前新能源跨区消纳存在的困境,提出采用发电权交易这一市场手段促进新能源的消纳。并结合国内外研究现状,有针对地提出本文研究内容。
(2)确定发电权交易送受端区域各交易主体及相应的交易额度:将送端和受端电网按新能源消纳最大化为目标进行统一优化调度,确定受端各机组每小时出力以及联络线潮流变化趋势;计算功率分布转移因子,进而计算出各台机组对联络线的贡献度,最终确定送受端机组的交易主体及相应交易额度。
(3)构建多种类型跨区发电权交易模型。分别构建了以社会效益、节能优化为目标,基于发电权交易双方申报电量、电量平衡等约束下的单目标跨区发电权交易优化模型,利用内点法对模型分别进行优化求解;综合考虑节能和社会效益,构建了多目标优化模型,采用内点法、权重系数法、遗传算法对该模型进行求解。
(4)提出了新能源发电权跨区交易的消纳方案:分别基于年度、月度、周度进行优化调度,在确定发电权交易的额度之后,首先鼓励多方开展年度交易,同时在月度或周内存在新能源增发现象时,及时开展短期发电权交易以促进新能源消纳优化。