计及用户响应不确定性的负荷聚合商运营决策模型研究

随着能源和环境危机日益严峻,以及智能电网和电力市场建设深入推进,中小用户需求响应资源的进一步开发和利用日益成为世界各国应对能源环境危机的重要途径。传统模式下,中小用户一般分散、独立地对市场上的价格型需求响应激励机制进行响应,由于其需求响应行为具有较大分散性和不确定性,故难以直接参与到电力市场中交易其需求响应能力。随着电力市场建设的推进,用户侧资源有更多选择和途径去参与市场交易,于是市场中出现了一类新的交易主体—负荷聚合商(LA)。负荷聚合商是专业的需求响应资源聚合及授权代理机构,引导着中小用户以最佳的方式参与市场。其中,解决中小用户需求响应不确定性问题成为负荷聚合商运营决策面临的难点问题。论文结合国内外LA理论与实践情况,梳理LA的一些基本概念,包括LA的发展历程、分类、运营模式、交易决策关键问题。针对LA参与辅助服务备用市场交易业务的合约决策问题,建立LA开展该项合约交易的成本收益分析模型；侧重考虑LA聚合的中小用户响应行为的不确定性,采用随机规划理论,计及因中小用户响应行为不确定性可能引起的LA机会成本和违约赔偿成本等因素,建立LA合约决策优化模型,并且模型中进一步考虑了LA从聚合用户中购买确定性响应资源缓解中小用户响应不确定性风险的购买策略。论文采用嵌入了中小用户响应度蒙特卡洛随机模拟过程的遗传算法求解模型。最后通过算例,仿真分析与中小用户响应不确定性紧密相关的用户资源需求响应度、确定性需求响应资源调用补偿成本以及LA履约的服务水平等关键因素对LA合约决策的影响机理,验证了决策模型的可行性和合理性。