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基于组合拍卖的广义共享储能运营机制设计

中国电机工程学报 2024年

作者：高赐威林固静宋梦张紫涛陈涛张伟时周佳妮安徽电力交易中心有限公司东南大学电气工程学院

共享储能已经成为缓解可再生能源大规模并网带来的一系列问题的有效途径，但是现有共享储能机制未充分考虑用户对于储能的互补性和替代性需求，严重影响用户购买意愿。此外，当前共享机制也未考虑储能的电量约束、充放电功率约束和荷电... 详细信息

共享储能已经成为缓解可再生能源大规模并网带来的一系列问题的有效途径，但是现有共享储能机制未充分考虑用户对于储能的互补性和替代性需求，严重影响用户购买意愿。此外，当前共享机制也未考虑储能的电量约束、充放电功率约束和荷电状态的影响，不利于运营商的投标策略设计，使其面临经济损失风险。因此，本文设计了基于组合拍卖的广义共享储能运营机制。首先，考虑到基站备用储能、空调、电动汽车充电站等资源具有储能特性而运行行为迥异的特性，利用广义储能模型对其进行统一聚合封装，降低了多种需求侧资源的调度难度；其次，本文对储能使用权进行划分，设计了广义储能功率使用权和容量使用权两种交易品种，并为卖方设计了计及储能荷电状态的投标曲线，为买方设计了不同时段、不同品种耦合需求的组合形式，以满足用户对储能的多种需求，提高用户满意度；然后，基于组合拍卖理论，本文设计了包含投标、竞胜标决定、资源定价与资金结算等环节的共享储能运营机制，以实现广义共享储能资源的高效利用和社会福利的公平分配。最后，通过算例仿真结果表明所述运营机制可满足用户灵活性需求，降低储能服务成本。

关键词：共享储能广义储能运营机制组合拍卖

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区块链架构下考虑共享储能的用户需求响应

浙江电力 2023年第4期42卷 54-64页

作者：徐文滨孙一凡王林许子芸李南国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江嘉兴314000

电力系统将逐渐步入高比例可再生能源的时代,而共享储能能够提高电力系统弹性从而有效消纳可再生能源。考虑到用户自建储能可能会因容量过剩造成不必要的沉没成本,以及运营商集中投资储能用户共享的商业模式存在投资成本高、运营中心化... 详细信息

电力系统将逐渐步入高比例可再生能源的时代,而共享储能能够提高电力系统弹性从而有效消纳可再生能源。考虑到用户自建储能可能会因容量过剩造成不必要的沉没成本,以及运营商集中投资储能用户共享的商业模式存在投资成本高、运营中心化和不透明等问题,提出了基于区块链智能合约的分布式储能点对点交易模式。在储能共享的基础上,建立用户在需求响应机制下的负荷优化模型。以美国某地区的春、夏、秋、冬典型日电负荷为例进行仿真。结果表明,在合理利用共享储能基础上建立的考虑需求响应的充放电决策模型能够帮助用户平滑负荷曲线,实现“低储高放”,并且基于区块链架构的共享储能模式能为用户带来经济效益。

关键词：区块链智能合约共享储能需求响应

考虑构网型变流器自主支撑特性的共享储能协同控制策略

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：巩宇周子欣黄贤淼赵洋赵一名孟建辉华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室国网冀北电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司)

对共享储能系统中所包含的众多储能变流器进行构网型（Grid-forming，GFM）改造或新建可以提升系统的频率稳定性，但存在能量管理系统（Energy Management System，EMS）与跟网（Grid-following，GFL）和构网型储能变流器的协同支撑问... 详细信息

对共享储能系统中所包含的众多储能变流器进行构网型（Grid-forming，GFM）改造或新建可以提升系统的频率稳定性，但存在能量管理系统（Energy Management System，EMS）与跟网（Grid-following，GFL）和构网型储能变流器的协同支撑问题。针对这一问题，提出了一种考虑构网型储能变流器自主频率支撑特性和跟网型储能变流器受控调节的共享储能能量管理系统多时间尺度协同控制策略。该方法充分考虑能量管理系统与变流器主动支撑具备不同时间尺度，通过能量管理系统完成秒级的自动功率分配，实现长时间尺度的频率支撑。在储能变流器中通过构网型控制实现毫秒级短时间尺度的频率自主支撑，并将电池荷电状态差异引入虚拟惯量分配策略。最后，搭建了硬件在环测试平台，通过典型工况测试了所提方法的有效性，表明所提策略能够实现构网型储能和跟网型储能的协同频率支撑，有效减小了系统遭受扰动后的频率偏差。

关键词：共享储能能量管理系统变流器协同控制频率支撑

考虑共享模式的市场机制下售电公司储能优化配置及投资效益分析

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电网技术 2020年第5期44卷 1740-1749页

作者：刘继春陈雪向月四川大学电气工程学院四川省成都市610065

以售电公司购电成本最小为目标,提出了一种市场机制下基于全寿命周期理论的售电公司储能优化配置及投资效益分析方法。综合考虑了中长期合约市场、日前集中竞价市场、实时市场、可中断负荷以及储能设备等因素建立售电公司多时间尺度购... 详细信息

以售电公司购电成本最小为目标,提出了一种市场机制下基于全寿命周期理论的售电公司储能优化配置及投资效益分析方法。综合考虑了中长期合约市场、日前集中竞价市场、实时市场、可中断负荷以及储能设备等因素建立售电公司多时间尺度购电模型;建立储能的全寿命周期成本模型,采用一种追踪用户负荷波动和电价波动的充放电策略;运用等效循环寿命法计算储能运行寿命,以此为基础得出其投资回收周期,评估投资效果,得出市场机制下售电公司储能的容量配置方法与投资策略;运用共享经济理念提出多个售电公司共享储能的优化配置模型,并基于售电公司贡献度进行利益分配。算例分析首先对比了4种蓄电池的配置结果,验证了售电侧储能配置的可行性;分析了日前市场购电比例和电价波动幅度对储能配置的影响;最后对比了售电公司单独配置储能及多个售电公司共享储能的经济性。

关键词：售电公司市场机制储能全寿命周期成本共享储能

考虑退役电池梯次利用的多微网共享储能优化配置

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电源学报 2023年

作者：王娟曾国辉黄勃刘瑾上海工程技术大学电子电气工程学院

在“双碳”目标下，针对投入微网储能系统资金过高，新能源汽车退役电池的去向问题，提出考虑退役电池梯次利用的多微网共享储能系统双层优化配置模型。首先，分别对基于退役电池的共享储能多微网系统进行建模；其次，采用双层的容量配... 详细信息

在“双碳”目标下，针对投入微网储能系统资金过高，新能源汽车退役电池的去向问题，提出考虑退役电池梯次利用的多微网共享储能系统双层优化配置模型。首先，分别对基于退役电池的共享储能多微网系统进行建模；其次，采用双层的容量配置模型，分别以微网的投资运维成本为上层目标函数，以储能日运行成本为下层目标函数，采用粒子群算法和Cplex线性求解器相结合对共享储能的容量配置和设备运行状态进行求解。最后，通过算例分析验证模型能够有效减少各项成本，提高资源利用率，且效果显著。

关键词：多微电网共享储能退役电池容量配置

市场环境下考虑全周期经济效益的工业园区共享储能优化配置

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电力系统自动化 2023年

作者：王亚武黄淳驿王承民李康平房鑫炎严干贵上海交通大学智慧能源创新学院上海交通大学电子信息与电气工程学院现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

为提升用户侧储能运行效率、改善投资成效，提出一种在市场环境下考虑全周期经济效益的工业园区共享储能（SES）优化配置方法。一方面，通过协调不同用户间的差异化调节需求，减少储能容量要求；另一方面，通过整合用户与SES的灵活调节... 详细信息

为提升用户侧储能运行效率、改善投资成效，提出一种在市场环境下考虑全周期经济效益的工业园区共享储能（SES）优化配置方法。一方面，通过协调不同用户间的差异化调节需求，减少储能容量要求；另一方面，通过整合用户与SES的灵活调节能力，参与需求响应市场拓宽盈利渠道，并且考虑了SES全运行周期经济效益测算以降低投资风险。首先，结合电力市场交易规则，提出了多工业用户组建合作联盟的园区共享储能运营模式。其次，以运营周期内联盟总成本最小为目标，建立SES双层优化配置模型，其中，上层模型旨在形成最大化投资成效的共享储能规划方案，而下层模型则综合考虑分时电价、需求响应违约风险等因素形成储能的最优投标调度方式，并结合市场时序演变规律精准量化共享储能在全运行周期内的运营收益，对上层结果进行修正。接着，利用近似KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将该模型转化为单层模型进行求解，结合雨流计数法与迭代法量化SES容量衰减对其配置方案的影响，并利用双边Shapley值法分摊各工业用户的投资成本。最后，算例仿真验证了所提方法的有效性并且分析了储能盈利模式、SES容量衰减以及DR违约风险等因素对SES投资经济效益的影响。

关键词：市场时序演变工业园区共享储能需求响应市场优化配置双层模型

基于共享储能容量分配机制的配电网双层优化策略

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水利水电技术（中英文） 2023年第7期54卷 50-63页

作者：赵婷婷吴刚勇夏祥武王建锋顾冰管敏渊上海电力大学电气工程学院上海200090 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江湖州313000 浙江泰仑电力集团有限责任公司浙江湖州313000

【目的】高比例新能源接入带来的随机波动性使得配电网运行面临严峻挑战。为优化内部含多微电网与共享储能功率交互的配电网运行,提出基于共享储能容量分配机制的配电网双层优化模型。【方法】根据多微电网缺额负荷的差异互补特性,利用... 详细信息

【目的】高比例新能源接入带来的随机波动性使得配电网运行面临严峻挑战。为优化内部含多微电网与共享储能功率交互的配电网运行,提出基于共享储能容量分配机制的配电网双层优化模型。【方法】根据多微电网缺额负荷的差异互补特性,利用余弦相似度算法计算缺额负荷的相似度权重,结合缺额负荷对共享储能容量进行权重分配。建立了配电网潮流最优和电压偏移最小和多微电网弃风弃光最小和运行成本最小的双层优化模型。上层基于分配的储能容量优化各微电网出力范围,在配电网层求解中以得到微电网最优出力可行解并传递给下层;下层基于分配的储能容量进行多微电网共享储能的功率交互,实现多微电网的经济运行。【结果】利用改进的IEEE33节点系统对模型进行验证,结果显示:(1)共享储能容量分配机制与传统分配机制相比,配电网线损和电压偏移分别减小了9.8%和9.2%,多微电网的弃风弃光率和运行总成本分别降低了23.8%和6.1%;(2)对共享储能容量分配机制下的不同储能模式进行对比,共享储能比独立储能在多微电网的弃风弃光率和运行总成本方面分别降低了14.8%和3.3%。【结论】结果表明:合理有效的共享储能分配机制,可以促进高比例新能源消纳,提高共享储能整体利用率,实现配电网整体优化运行。

关键词：高比例新能源缺额负荷相似度权重容量分配机制共享储能影响因素微电网储能模式

“双碳”目标下面向新能源消纳场景的共享储能综合评价

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电力自动化设备 2021年第10期41卷 244-255页

作者：邱伟强王茂春林振智杨莉王莲芳孙剑影浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国网青海省电力公司青海西宁810008

在"双碳"目标的驱动下,共享储能作为结合储能技术与共享经济理念的一类新型商业模式,有潜力在新能源消纳场景中发挥重要的作用。但是,如何评价共享储能商业模式的发展运营状况,目前仍缺少统一的评价标准与方法。为此,首先分析了新能源... 详细信息

在"双碳"目标的驱动下,共享储能作为结合储能技术与共享经济理念的一类新型商业模式,有潜力在新能源消纳场景中发挥重要的作用。但是,如何评价共享储能商业模式的发展运营状况,目前仍缺少统一的评价标准与方法。为此,首先分析了新能源消纳场景中共享储能商业模式的基本要素,设计了共享储能综合评价指标体系,并详细概述了指标体系中各指标的定义与内涵;然后,利用模糊层次分析法进行指标赋权,通过设计目标方案,采用改进逼近理想解排序法,实现了不同评价方案间的横向对比评价以及评价方案与目标方案间的纵向对比评价;最后,以某共享储能交易试点的实际数据为算例,分析验证了所设计指标体系能够有效反映共享储能的运营状况以及存在的问题和变化趋势。

关键词：共享储能碳排放目标新能源消纳综合评价指标体系模糊层次分析法逼近理想解排序法商业模式

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发电侧共享储能运营机制与交易模式研究综述

电气工程学报 2023年第1期18卷 188-200页

作者：李笑竹陈来军杜锡力温嘉鑫清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 青海大学新能源光伏产业研究中心西宁810016

发电侧共享储能因能够提升新能源场站的灵活性和提高储能利用率而受到广泛关注,但不够成熟的运营机制与交易模式阻碍了它的大规模发展。共享储能运营机制和交易模式的研究对支撑和鼓励多类型储能单元及其所有者参与能量共享具有重要意义... 详细信息

发电侧共享储能因能够提升新能源场站的灵活性和提高储能利用率而受到广泛关注,但不够成熟的运营机制与交易模式阻碍了它的大规模发展。共享储能运营机制和交易模式的研究对支撑和鼓励多类型储能单元及其所有者参与能量共享具有重要意义,也是当前的研究热点领域。为此,从运营机制、交易模式两个方面进行了梳理和分析,讨论了分散式、集中式共享储能在需求满足、利益驱动不同投建目的下的运营机制;在此基础上从非合作博弈与合作博弈两个角度分析总结了目前共享储能的交易模式;并展望了共享储能在未来电网形态演变中的发展方向,以期为新型电力系统中电网、新能源储能、储能协同发展需求的研究和技术应用提供借鉴。

关键词：发电侧共享储能运营机制交易模式博弈论