考虑多重电力市场参与情况下的混合动力发电厂最优规模设计

《IEEE Transactions on Energy Markets, Policy and Regulation》：Optimal Sizing of Hybrid Power Plants Considering Multiple Electricity Market Participation

针对可再生能源波动性导致的电力系统不平衡问题，研究提出风-储混合发电厂（HPPs）的多市场协同参与优化模型，通过外层非线性优化确定最佳电厂容量和投标策略，仿真显示北欧风能主导区收益可提升4倍。

　　

摘要：

可再生能源资源所具有的短期不确定性会导致电力系统出现不平衡，给运营者带来重大挑战。储能系统（如电池）越来越被视为缓解这些问题的有效解决方案。因此，采用单一电网连接的风能和电池混合发电厂（HPP）将在未来电力系统中发挥关键作用，以实现能源平衡。此外，电池还有潜力提高HPP所有者在电力市场中的收入。然而，要评估HPP在不同电力市场（如现货市场和平衡市场）中的盈利能力，以抵消初始投资成本，需要进行彻底的研究，这使得确定HPP的最佳规模变得至关重要。对于电池在各种电力市场中的运行而言，做出最优决策同样十分重要，这就需要对HPP能源管理系统（EMS）进行建模，以便参与市场竞争。因此，本研究提出了一种新型的EMS，该系统能够同时考虑现货市场和平衡市场，并在外部非线性优化框架内高效运行，旨在确定HPP在不同电力市场中的最佳出价策略以及实现更高投资回报的最佳工厂设计。针对北欧一个以风能为主导地区的模拟结果表明，通过战略性多市场参与和最佳工厂规模调整，HPP的盈利能力可提高多达4倍。