【摘 要】由于微电网中可再生能源出力具有不确定性,其电力市场交易策略的制定面临诸多挑战。本研究旨在探讨考虑需求侧竞价的微电网电力市场交易策略,以供需平衡下最大化成交电量为目标函数,构建一个考虑需求侧竞价的微电网电力市场交易模型,采用人工蜂群算法求解模型,获得最佳微电网电力市场交易策略。实验结果表明,所设计的微电网电力市场交易策略可以提升微电网群的整体效益,更具经济性。
【关键词】需求侧竞价;微电网;电力市场;交易策略;交易模型
引言
在当今能源转型的大背景下,微电网作为分布式能源管理的重要形式,其重要性愈发突出。它凭借高度的灵活性和独立性,成为连接分布式能源与电力市场的重要桥梁。电力市场交易策略是电力市场运营的核心内容之一,它涉及参与者的利益分配、资源的合理配置以及整个系统的安全运行等多个方面。在微电网电力市场交易中,由于微电网的规模较小、能源来源多样、运行方式灵活等特点,其电力市场交易的公平性和经济性受到一定影响。微电网电力市场交易策略的研究已成为我国电力领域的热点,对于促进微电网与电力市场的有效融合、实现能源的高效利用具有重要作用。朱瑞金等[1] 建立了博弈模型,制定微电网电能交易策略,以此得到最优内部电价。但在实际运行中,微电网内部分布式能源的出力波动、负荷的随机变化以及与外部电网的交互影响等因素复杂多变,致使该方法在应对这些动态变化时,难以迅速调整电价策略以维持电力市场的稳定运行和高效交易。李刚等[2] 构建微电网点对点能源交易模型,所得交易策略可以显著提升用户满意度和收益。但该方法对系统整体的能源协调管理能力有限,仅关注点对点交易而忽视系统层面的能源优化配置需求,从而影响整个电力系统的经济性和可靠性。随着智能电网技术的不断发展,我国微电网正加速从孤岛运行模式向并网运行模式转变,与电力市场的联系日益紧密,交互更为频繁。因此,微电网电力市场交易策略的研究仍具有重要意义。基于此,本研究提出了考虑需求侧竞价的微电网电力市场交易策略,在目标设定上,以供需平衡下最大化成交电量为核心目标函数,更加注重整体电力资源的有效利用与市场活力的提升;在模型构建方面,充分考虑需求侧竞价机制,给予需求侧用户主动参与市场定价的权利;同时,在求解模型时引入人工蜂群算法,以其强大的全局搜索能力和快速收敛特性,有效应对模型的非线性和动态优化难题,提高了求解效率和精度,能够更好地适应微电网复杂多变的运行环境和交易场景,为微电网电力市场交易策略的制定提供了有效的方法。
一、考虑需求侧竞价的微电网电力市场交易模型构建
微电网作为分布式能源系统的重要组成部分,其电力市场交易不仅涉及供给侧的发电厂商,也包含需求侧的用户。在传统的电力市场中,供给侧长期占据主导地位,而需求侧往往只能被动接受电价,缺乏主动参与价格形成的机制。然而,随着电力市场的逐步开放和电力体制改革的深入,需求侧的地位逐渐提升,需求侧竞价机制也应运而生。在微电网电力市场环境下,需求侧竞价机制为用户提供了根据自身用电需求和市场动态主动报价的机会,极大增强了用户在电力市场交易中的参与度和话语权,使得电力市场交易更加灵活多样。因此,为有效提升微电网电力交易市场的竞争性和公平性,本文基于供需平衡原理,以最大化成交电量为目标函数,构建一个考虑需求侧竞价的微电网电力市场交易模型[3]。假设微电网电力市场中有n 个发电机组,表示为Z:(Zi=Z1,Z2,···,Zn),且有m 个需求侧用户参与市场交易竞价,表示为H:(Hj=H1,H2,···,Hm),那么,在供需平衡约束下,微电网电力市场交易中成交电量最大化的目标函数表达式为:

式(1)中,D表示微电网电力市场交易中的总成交电量,Dt,i 表示微电网电力市场交易中第t 个时段下第i 个机组的成交电量,T 表示电力市场交易时段。
