华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室王永利课题组在电力市场交易决策领域取得重要进展

为应对全国电力统一电力大市场建设，同时以电力市场为媒介发挥用户侧灵活性资源的调节能力，迫切需要从用户侧资源出发研究面向现货市场与辅助服务市场的联合交易决策方法，在发挥自身灵活性优势的同时可提升市场化盈利，以此激励用户侧资源对电网灵活性调节的有效支撑。

随着市场化改革的不断深化，负荷侧用户主体将面临复杂外部市场的交易决策与内部资源主体利益分配的双重难点。电力市场发展将负荷侧资源主体从 “随需随用”转化为现“货市场的量价曲线申报+辅助服务市场的调节能力与价格申报”，同时用户参与多重市场交易的策略空间共用内部灵活性资源也存在资源分配决策问题，为用户主体参与市场交易申报带来了新的挑战。另一方面，用户侧资源通常以聚合体形式参与调控，聚合体内部能源供给情况复杂，多主体收益意愿不统一，聚合体作为整体对外参与电力市场交易后，还需解决对内的利益分配或资源定价问题，这为聚合体能源管理带来较大挑战。

面向外部复杂市场环境的交易优化决策难点，团队提出了一种融合IGDT的资源响应优化与交易决策方法，解决了用户侧资源参与现货市场与辅助服务市场的联合交易决策问题。在用户侧资源参与外部电力市场交易决策优化中，面临外部市场与内部源荷多重不确定性问题。当前解决不确定性问题通常采取鲁棒优化、随机规划等方法，但对于电力市场交易而言，单纯的风险规避无法满足辅助服务市场盈利需求。本研究考虑到交易决策时面临的多重不确定性，融合了不确定性问题处理过程中的风险规避与机会收益策略，在规避源荷不确定性风险的同时有效提升辅助服务市场交易收益，同时提升用户侧资源对新型电力系统的灵活性互动能力与意愿。

面向内部多资源主体的贡献量化与利益划分问题，团队基于内部主体合作场景，提出了基于合作博弈的分层变权利益分配模型，实现了外部收益后的内部多主体利益分配。用户侧资源在参与电力市场交易并获利后，需要根据内部多主体贡献进行利益划分。根据内部多资源主体在电力、电量、其他能源供给等方面的综合价值，提出了不同资源在调节速率、调节容量、执行可靠率等维度的边际贡献量化方法，构建了基于改进Shapley值和核仁法的分层变权利益分配模型，激励需求侧灵活资源参与灵活互动。

考虑内部资源主体竞争场景，团队构建了基于主从博弈的内部多能资源内部交易与定价优化模型，实现了多资源主体间的资源定价与交互。用户侧资源在参与电力市场交易并获利后，仍需对内部参与互动的多资源主体开展内部交易决策。团队考虑内部资源主体之间的能源交互与资源互补，根据资源主体不同时刻的供需情况与资源紧缺情况制定多时段、多能源供给定价优化模型，实现台区下的多能资源内部交易决策与定价，为内部资源互济提供价格参考与交易环境。

该研究工作的成果“基于融合IGDT的综合能源系统市场联合交易优化”“ A Stackelberg game-based approach to transaction optimization for distributed integrated energy system”“Research on the optimization method of integrated energy system operation with multi-subject game”等论文发表在系统工程理论与实践（国家自然科学基金委管理学部A类、FMS管理科学高质量期刊T1级）、Energy（SCI一区Top期刊）等国内外期刊上，论文第一作者是华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室王永利教授，华北电力大学是论文第一完成单位。

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内容来源：新能源电力系统全国重点实验室网站

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