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电力中长期灵活能量块交易模式及出清算法

电力中长期灵活能量块交易模式及出清算法

作者：董治新华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着电力市场改革的深入推进,中长期交易向更加精细化转变。一方面多能源、多主体的不断涌现提出了更加多元化的交易诉求,传统竞价模式难以适应不同市场主体的物理经济特性和交易需求,另一方面新型电力市场、全国统一电力市场的加快建... 详细信息

随着电力市场改革的深入推进,中长期交易向更加精细化转变。一方面多能源、多主体的不断涌现提出了更加多元化的交易诉求,传统竞价模式难以适应不同市场主体的物理经济特性和交易需求,另一方面新型电力市场、全国统一电力市场的加快建设带来市场环境的变化,对于中长期开展连续运营、衔接现货的需求更加迫切。这些内外部因素都对电力中长期市场运行提出了更高要求,包括灵活的合同调整需求、灵活的价量申报需求、灵活的市场组织需求、灵活的平衡调节需求等。基于上述背景,亟需研究并设计兼顾多元化、标准化和灵活化的电力市场机制,本文开展电力中长期灵活能量块交易模式及出清算法的研究,并构建典型场景加以验证,主要完成了如下工作内容。首先,明确电力中长期交易的关键问题。针对中长期市场的交易模式和竞价机制关键问题,从集中式、分散式、混合式市场模式和分时、分段竞价机制几方面展开了对比分析和论述。之后从交易主体、交易品种、交易合同、交易周期、交易方式、交易出清、交易结算层面论述了中长期交易组织各环节关键问题,并基于此提出我国电力中长期交易机制优化的关键提升路径。其次,提出电力中长期灵活能量块交易机制。分析电力商品特殊性,阐述其价值含义,进一步引入最小块、能量块概念,以此为基础设计了能量块的时标参数、基本类型、成交优先级以及标准合约。并从具体的竞价模式、短期连续运营模式和中长期分时段交易模式三方面构建基于能量块的灵活市场交易机制,最终以最小块为核心对能量块的完整逻辑进行梳理,展望基于能量块的完整市场建设。然后,构建电力中长期灵活能量块交易出清模型及优化求解算法。分析优化问题的变量类型并应用于能量块交易中,完成对主体申报数据的矩阵处理和决策变量设计,并构建以社会福利最大化为目标函数,包含分区安全约束在内的“集中申报、统一出清”模式下能量块交易出清模型。进一步提出分级匹配、概率剪枝模型求解优化策略,设计可行的求解规模优化和寻优路径优化方法。最终从社会福利最大化主问题、出清电价子问题和电量搜索子问题三方面解析能量块出清模型,构建完整求解算法流程。最后,构建多交易场景验证灵活能量块模式可行性。具体构建衔接现货的电力中长期市场交易和源网荷储一体化互动交易两个典型场景,从多方面分析模拟结果,验证能量块交易机制及出清模型的适应性和可行性。模拟结果表明,能量块交易模式能够简化已有交易品种与组织形式,处理好市场机制复杂性与实用性的关系,切实推动电力中长期市场交易的开展和连续运营,有效降低中长期交易偏差电量。本文所提能量块交易机制和市场出清模型,通过设计最小块与能量块、时标参数、基本类型、成交优先级、标准合约等内容,构建了基于灵活能量块的竞价模式及出清模型,满足了市场主体的多样化需求,提升了交易组织的规范性和灵活性,推动了中长期与现货市场更好衔接,提高了市场资源配置效率和竞争公平性。

关键词：电力中长期交易多元化交易诉求能量块灵活性衔接现货

基于区块链的表后微网系统及其点对点能量块交易模型设计

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中国电机工程学报 2021年第20期41卷 6927-6940页

作者：穆程刚丁涛曲明贺元康王永庆陈天恩电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学电气工程学院) 陕西省西安市710049 国家电网公司西北分部陕西省西安市710048 陕西省电力公司电力科学研究院陕西省西安市710046

随着微电网和储能技术的不断发展,新能源消纳问题得到有效改善。然而,当前公共性质的微网系统由于投资成本较高,难以调动用户参与积极性,灵活储能装置的作用难以充分发挥。首先设计包含多种分布式电源的表后微网系统,介绍表后微网系统... 详细信息

随着微电网和储能技术的不断发展,新能源消纳问题得到有效改善。然而,当前公共性质的微网系统由于投资成本较高,难以调动用户参与积极性,灵活储能装置的作用难以充分发挥。首先设计包含多种分布式电源的表后微网系统,介绍表后微网系统的整体架构,其次介绍基于区块链的系统运行方式,以建设数据共享,系统共治的表后微网系统。随后,提出一种可灵活选择交易时间段和交易量的能量块概念及其交易机制,搭建目标函数为社会福利最大化的优化模型,设计能量块单日交易算法流程,以满足表后微网系统中用户分段式的交易需求,解决现有点对点能源交易与表后微网系统不匹配的问题。最后,算例部分设计含多种分布式电源参与的表后微网系统,讨论所述表后微网系统整体的运行过程和不同用户的交易特点,证明所述算法的有效性,表明表后微网系统及其能量块交易模型对分布式电源高效利用,社会福利增加所起的重要作用。

关键词：表后微网系统区块链能量块分布式交易

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从全球电力市场危机看“能量块”交易的价值

能源 2023年第2期 20-24页

作者：陈皓勇郭欣华南理工大学电力经济与电力市场研究所德国PSI软件公司

在传统电力市场理论受到挑战的情况下,“能量块”交易模式极具价值。进入2022年以来,由于疫情、俄乌冲突以及极端气象条件,全球能源与电力市场危机频现。欧洲天然气和电力价格在2021年达到创纪录的高水平,俄乌冲突爆发后创下历史新高,... 详细信息

在传统电力市场理论受到挑战的情况下,“能量块”交易模式极具价值。进入2022年以来,由于疫情、俄乌冲突以及极端气象条件,全球能源与电力市场危机频现。欧洲天然气和电力价格在2021年达到创纪录的高水平,俄乌冲突爆发后创下历史新高,预计能源价格将持续保持高位。德国、法国明年交付的电价均在历史上首次突破1000欧元。

关键词：电力价格能源价格欧元交易模式能量块能源与电力电价历史新高

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这家西安企业领跑新型储能行业 003

这家西安企业领跑新型储能行业

西安日报

作者：丁倩瑾

占地约360平方米，设置有8个充电车位。光伏车棚在阳光照射下熠熠生辉，源源不断产生的绿色电能最快10分钟就能给一辆新能源汽车充满电……这就是我国首个“零碳岛”——博鳌近零碳示范区首座光储充电动汽车智能充电站。与普通充电站... 详细信息

占地约360平方米，设置有8个充电车位。光伏车棚在阳光照射下熠熠生辉，源源不断产生的绿色电能最快10分钟就能给一辆新能源汽车充满电……这就是我国首个“零碳岛”——博鳌近零碳示范区首座光储充电动汽车智能充电站。与普通充电站不同的是，这座充电站能够实现“零碳”目?

关键词：能量块

来源： cnki报纸评论

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能量块

聪明泉(少儿版) 2009年第10期 39-40页

作者：李维明碧悠动漫

基于能量块与峰度特征的变电所雷击信号检测方法

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电力科学与技术学报 2015年第4期30卷 78-82页

作者：胡晓艳国家电网浙江省电力公司培训中心浙江杭州310007

传统基于ELMAN网络的雷击信号检测方法,由于对检测变电所雷击信号的函数模型进行近似描述,无法适应复杂的环境,不能准确实现雷击信号的检测。为此,提出一种基于能量块与峰度特征的变电所雷击信号准确检测方法。首先,介绍峰度的定义与性... 详细信息

传统基于ELMAN网络的雷击信号检测方法,由于对检测变电所雷击信号的函数模型进行近似描述,无法适应复杂的环境,不能准确实现雷击信号的检测。为此,提出一种基于能量块与峰度特征的变电所雷击信号准确检测方法。首先,介绍峰度的定义与性质以及能量块的相关描述;其次,在雷击短时能量检测的基础上,采用能量块检测和特征检测的综合原则判断是否存在雷击现象,如果确定存在雷击现象,釆用筛选思想不估计背景噪声,如果确定不存在雷击现象,则依据删余思想,设定背景噪声阈值与峰度检测阈值,将其作为背景噪声更新的第二判决条件,提高了雷击信号的检测准确率。仿真分析结果表明:所提方法具有较高的检测准确率。

关键词：变电所雷击信号检测能量块峰度特征

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锂离子动力电池荷电状态估计方法与能量块换电模式研究

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锂离子动力电池荷电状态估计方法与能量块换电模式研究

作者：曹美玲重庆大学

学位级别：硕士

三元锂离子动力电池因其低成本、高能量密度以及良好的循环特性被广泛应用于新能源汽车领域。为了预测汽车剩余里程、优化整车电池组的能量输出性能,电池的荷电状态(SOC)在线估计和整车电池成组方式已成为研究热点。本文就上述两个研究... 详细信息

三元锂离子动力电池因其低成本、高能量密度以及良好的循环特性被广泛应用于新能源汽车领域。为了预测汽车剩余里程、优化整车电池组的能量输出性能,电池的荷电状态(SOC)在线估计和整车电池成组方式已成为研究热点。本文就上述两个研究热点开展了如下工作:以三元锂离子动力电池作为研究对象,针对电池SOC在线估计问题,首先设计了电池测试方案,离线辨识出电池一阶RC等效电路模型参数,在三种工况下验证了模型参数的准确性;然后在此基础上比较了四种卡尔曼滤波衍生算法的SOC估计精度,发现自适应无味卡尔曼滤波(AUKF)算法估计精度最高,该算法不仅解决了其他两种算法对噪声统计信息过于依赖的问题,并且在不确定的电压和电流测量精度以及不精确的SOC初值情况下均有良好的估计精度,但在电池内部参数不确定的情况下存在估计精度较差的问题。针对上述存在的问题,定性分析了电池最大容量和阻容参数不确定情况下的AUKF算法估计精度,发现最大容量的不确定性对电池SOC估计精度影响较大,阻容参数的不确定性对电池电压估计精度影响较大。因此首先采用了基于参数扰动(PVA)的阻容参数在线估计方法,利用预测电池电压和实测电池电压的比较修正阻容参数,有效提高了AUKF算法的电压估计精度;继而采用了基于开路电压OCV和SOC变化量的最大容量离线估计方法,通过选取合理范围的OCV,实现了电池最大容量的准确估计,将有效提高AUKF算法的SOC估计精度。最后,基于单个能量块的SOC,为了优化整车电池组的能量输出性能,本文探讨了能量块的换电模式:单体软包装电池先串联形成能量块,多个能量块并联后形成整车电池组,换电时汽车用户需要多少容量的电池,就并联上多少能量块。在Simulink仿真平台中搭建了20串联8并联的电池组模型,仿真研究能量块换电模式各种状况下的使用情况。仿真结果表明该模式下不同SOC的能量块相互并联,在一定条件下无需事先调整SOC差异,它们便可自动均衡且均衡电流不会超过动力电池允许的范围;另外该模式下某能量块中一个单体电池短路时,如果电池组总放电电流较大,此能量块不会退出整个电池组,仍能继续提供能量,避免了容量减小的弊端。本文探讨的这种能量块的换电模式在某车厂已批量应用。

关键词：锂离子动力电池荷电状态自适应无味卡尔曼滤波换电能量块