新能源電力系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室(華北電力大學(xué))、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院的研究人員劉念、趙璟等,在2018年第8期《電工技術(shù)學(xué)報》上撰文指出,并網(wǎng)型光伏微電網(wǎng)直接與配電網(wǎng)交易是最常見(jiàn)的市場(chǎng)交易模式。
針對光伏微電網(wǎng)群,提出一種基于合作博弈論的市場(chǎng)交易模型,通過(guò)智能通信、控制系統實(shí)現光伏微電網(wǎng)群之間的部分信息共享,建立光伏微電網(wǎng)群的合作聯(lián)盟,使有余電的微電網(wǎng)能量與缺電的微電網(wǎng)能量互用,提高聯(lián)盟整體收益。
采用Shapley值法對聯(lián)盟收益進(jìn)行分配,并根據微電網(wǎng)所分收益大小提出一個(gè)實(shí)時(shí)交易結算規則,完成微電網(wǎng)與微電網(wǎng)、微電網(wǎng)與配電網(wǎng)的交易結算。仿真算例證明了該模型的有效性。
售電側改革是電力體制改革的一個(gè)重要方面,電改文件指出擁有分布式電源的用戶(hù)或者微電網(wǎng)系統可以獨立參與電力交易[1]。在未來(lái)微電網(wǎng)用戶(hù)作為一個(gè)單獨主體會(huì )越來(lái)越多地參與到電力市場(chǎng)交易中,同時(shí)一個(gè)配電區域中往往會(huì )有多個(gè)微電網(wǎng)用戶(hù)的存在,微電網(wǎng)用戶(hù)既可以選擇與配電網(wǎng)進(jìn)行交易,也可以選擇與其他微電網(wǎng)用戶(hù)進(jìn)行交易。
在這個(gè)市場(chǎng)交易的過(guò)程中,多個(gè)微電網(wǎng)之間有可能會(huì )形成合作聯(lián)盟,在一個(gè)聯(lián)盟中如何分配各個(gè)成員的利益,保證市場(chǎng)交易的公正性是一個(gè)重要問(wèn)題。因此探索微電網(wǎng)與微電網(wǎng)、微電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間的市場(chǎng)交易模式,有助于未來(lái)售電側的市場(chǎng)形成,形成“多買(mǎi)方-多賣(mài)方”的市場(chǎng)格局。
隨著(zhù)光伏發(fā)電[2,3]及儲能技術(shù)[4]的推廣,光伏微電網(wǎng)在未來(lái)將會(huì )越來(lái)越多地接入到配電網(wǎng)中,目前對于光伏微電網(wǎng)的研究很多集中在能量管理[5-7]、系統優(yōu)化[8-11]、控制保護[12,13]方面。
也有一些文獻研究了分布式光伏的市場(chǎng)運營(yíng)、經(jīng)濟分析:文獻[14]針對工業(yè)光伏微網(wǎng)提出了一個(gè)實(shí)時(shí)運行優(yōu)化策略,并研究了單位電能成本、投資回收期對投資決策的影響;文獻[15]以微電網(wǎng)凈收益最大為目標函數建立了分布式光伏余電上網(wǎng)的綜合決策調度模型,評估了光伏容量及上網(wǎng)電價(jià)對微電網(wǎng)經(jīng)濟性的影響;文獻[16]建立了分布式光伏發(fā)電的經(jīng)濟性評價(jià)流程,對統購統銷(xiāo)、合同能源管理、自發(fā)自用三種運營(yíng)模式進(jìn)行了成本/效益分析;文獻[17]從微電網(wǎng)-微電網(wǎng)之間要小于微電網(wǎng)-配電網(wǎng)之間能量流動(dòng)時(shí)的線(xiàn)損角度出發(fā),以線(xiàn)損率最低為目標建立一個(gè)微電網(wǎng)的博弈模型。
從現有研究成果來(lái)看,大部分關(guān)注的是單主體運行時(shí)的優(yōu)化設計、經(jīng)濟分析,很少有文獻研究光伏微電網(wǎng)集群下的市場(chǎng)運營(yíng),本文將著(zhù)重對光伏微電網(wǎng)群的市場(chǎng)交易模型進(jìn)行分析,提出多微電網(wǎng)之間的合作博弈模型,就微電網(wǎng)之間形成聯(lián)盟的動(dòng)力、收益分配、結算機制進(jìn)行研究。
圖1 光伏微電網(wǎng)群的系統結構