电力市场环境下高灵活性微电网与配电网联合规划方法研究

As the development of electricity market reformulation and the gradual opening of distribution network incremental business in China, multiple market agents is reinforcing the investment in microgrids and distribution networks. How to integrate the renewable energy sources (RES) by order, to maximize the distribution network absorbility of RES and to balance the benefits of multiple agents has been becoming an urgent problem. This project is going to seek the solving method for high penetration of RES by means of the microgrid and distribution network coordination planning. This research project consists of three aspects, namely modelling approaches for the coordination planning, solving methods for the coordination model and decision-making methods for the coordination plans. Firstly, the typical operation patterns for microgrids belonging to multiple market agents will be proposed, and the framework and model for the microgrid and distribution network coordination planning will be established. Secondly, the reconfiguration methods for the coordination planning model will be put forward, and the solving methods for the Nash equilibrium points from the lower microgrid plannings, and the unified solving methods for the complete coordination will be presented. Thirdly, the flexibility evaluation index system under uncertain environment is going to be proposed, and the decision-making methods considering the flexibility and life-cycle benefits of plans will be presented.

随着我国电力体质改革的推进、配电网增量业务的逐步放开，多市场主体将加大对微电网和配电网的投资力度。如何推进以微电网形式为载体的可再生能源的有序接入，最大限度增加配电网接纳可再生能源的能力，并兼顾多市场主体的利益，已经成为亟需解决的问题。本课题在电力市场环境下，从微电网和配电网联合规划的角度寻求高渗透率可再生能源消纳的解决方案。课题分别从联合规划模型建立、基于博弈理论的模型求解方法以及规划方案决策方法三个方面开展电力市场环境下高灵活性微电网与配电网联合规划研究，具体包含：1）提出多市场主体微电网的典型运营模式、构建两者进行联合规划的信息交换框架和模型；2）建立联合规划模型多种重构简化方法，提出微电网规划下层博弈问题的纳什均衡点求解算法以及联合规划模型统一求解的强收敛算法；3）建立多元不确定性环境下规划方案灵活性评价指标体系，提出计及规划方案灵活性和全寿命周期效益的规划方案最优决策方法。

随着我国电力体质改革的推进，多市场主体将加大对微电网和配电网的投资力度。如何推进以微电网形式为载体的可再生能源的有序接入，最大限度增加配电网接纳可再生能源的能力，并兼顾多市场主体的利益，已经成为亟需解决的问题。本课题在电力市场环境下，分别从联合规划模型建立、基于博弈理论的模型求解方法以及规划方案决策方法三个方面开展电力市场环境下高灵活性微电网与配电网联合规划研究，具体包含：1）调研了微电网典型应用场景，提出微电网典型运营模式，构建了电力市场环境下多市场主体微电网和配电网联合规划的模型，并在此基础上形成联合规划的信息交换框架；2）建立了市场环境下配网和微电网联合规划博弈模型，提出了博弈问题的纳什均衡点求解框架及强收敛算法；3）构建了考虑运行灵活性与投资灵活性的灵活性评价指标体系，并在建立考虑多时间尺度配电网典型运行场景生成方法的基础上，结合马尔科夫决策理论，提出了计及规划方案灵活性和全寿命周期效益的规划方案最优决策方法。.相关研究成果可为电力市场环境下的高灵活性微电网与配电网联合规划提供有益参考，具体包括：1）所提出的微电网典型运营模式为我国微网系统制定合理的运营模式以及其合理化、有序化、规模化的发展提供了参考，所提出的多市场主体微电网和配电网联合规划的模型为在市场环境下微电网和配电网的规划提供了解决思路；2）所提出的考虑双边交易的配网和多微网协同规划方法，能够在保障配网和微网参与市场投资的公平性和隐私权的前提下，尽可能降低投资者的成本，实现社会效益最大化；3）所建立的配电网灵活性综合评估方法与考虑灵活性的方案最优决策方法，可在多元不确定环境下，提高规划方案的灵活性调整能力，并降低运营商的投资风险。