配电市场

碳市场的引入改变了传统化石燃料机组的发电成本，从而影响其在电力市场中的竞价行为。同时，输配电网中涉及不同的市场主体，需在碳-电市场下研究输配电网的市场交易方法。提出了一种基于输配协同的碳-电耦合市场交易决策方法。首先，提出了考虑输配协同运行的碳-电耦合市场的交易框架。其次，构建了一种基于输配协同的多主体交易的碳-电耦合市场双层交易决策模型。上层模型为各个配电市场与发电商的碳-电协同交易决策模型，下层模型为输电市场和碳市场的出清模型，量化了碳配额与发电量间的关系。再次，通过Karush-Kuhn- Tucker(KKT)条件、对偶原理以及Big-M法将每个交易主体的双层模型转化为单层具有均衡约束的数学模型(mathematical problem with equilibrium constraints, MPEC)，所有MPEC构成了均衡约束均衡规划(equilibrium problem with equilibrium constraints, EPEC)模型，并通过对角化算法进行求解。最后，基于T6-D7-D9和T30-D33系统进行算例分析。结果表明，所提方法可有效促进电力行业减少碳排放，降低运行总成本的同时提升社会福利。

工业园区微电网中动态工业生产流程与其能源供应是紧密联系的，通过灵活调控其工业生产流程的用能计划，参与到配电市场中，可进一步减少其用电成本。提出一种基于通用化生产流程模型的工业园区微电网参与配电市场的能量管理与生产流程协同优化模型与方法，并引入地源热泵进一步提高能效。首先，提出了含地源热泵的工业园区微电网的用能架构，建立了工业生产流程与用能关系的通用模型。其次，构建了基于通用化生产流程模型的工业园区微电网参与配电市场的双层优化模型，分别以工业园区微电网能量管理与生产流程调度协同优化模型为上层模型，以配电市场出清模型为下层模型，双层模型之间交换功率和电价信息。然后，基于KKT条件、对偶原理以及大M法将双层模型转化为混合整数二阶锥规划(mixed-integer second-order-cone programming, MISOCP)模型。最后，以短流程炼钢厂、水泥厂等典型工业园区为例进行算例分析。结果表明所提出方法可对工业生产流程进行有效建模，并降低工业用户的用能成本，缓解电网调峰压力。