构建可再生能源电力调峰成本与分摊模型

资源摘要信息: "本资源提供了对《高比例可再生能源电力系统的调峰成本量化与分摊模型》文献的程序复现。通过构建的量化模型，可以深入分析和计算在高比例可再生能源并网时电力系统调峰的成本问题，并提出了一种成本分摊方法，以确保调峰成本能够合理地分配给不同的市场参与者。具体来说，该模型从净负荷波动角度出发，将可再生能源出力和负荷曲线转换为无波动的均值线，并构造了无调峰需求的替代场景，从而对调峰成本进行量化。此外，模型还考虑了深度调峰和抽水蓄能的调度优化，以计算不同场景下的调峰成本。最终，使用Shapley值法来计算不同主体对调峰成本的贡献，并根据成本引发程度进行成本分摊。程序使用了matlab和cplex软件进行开发和优化，以保证求解速度和结果的准确性。" 知识点详细说明： 1. 高比例可再生能源电力系统 - 在电力系统中，高比例可再生能源意味着风能、太阳能等可再生能源的发电量在总体发电量中占据较高的比例。 - 这种系统面临的一个主要挑战是如何有效地平衡发电与需求之间的波动性，特别是在风力和太阳辐射变化无常的情况下。 2. 调峰成本的量化 - 调峰成本指的是为满足电力系统负荷峰谷差而产生的额外费用，如启动备用机组、储能设备等。 - 量化调峰成本是为了评估和管理这些费用，通常需要通过数学模型来模拟和预测。 3. 调峰成本分摊模型 - 成本分摊模型用于确定各个市场参与者（如电厂、储能系统等）在调峰过程中所占成本的份额。 - 这些模型通常基于成本产生的原因、参与者的行为和市场规则等因素来构建。 4. 净负荷波动 - 净负荷是指负荷需求减去可再生能源的发电量。当可再生能源出力不足时，净负荷的波动性会增加，导致电力系统调峰成本上升。 5. 调度优化模型 - 该模型用于优化电力系统的运行，特别是在考虑深度调峰和抽水蓄能等手段时。 - 通过调度优化，可以有效降低系统整体的调峰成本，提高系统的灵活性和经济性。 6. Shapley值法 - Shapley值是合作博弈论中的一个概念，用于合理分配合作产生的收益或成本。 - 在调峰成本分摊的背景下，Shapley值可以帮助计算各个参与者对于总调峰成本的贡献，并据此进行成本分摊。 7. MATLAB编程环境 - MATLAB是一种用于算法开发、数据分析、可视化和数值计算的高级编程语言和交互式环境。 - 在电力系统调峰成本研究中，MATLAB能够有效处理大量的数据和复杂的模型运算。 8. CPLEX优化器 - CPLEX是一种功能强大的数学优化求解器，广泛应用于线性规划、整数规划等领域。 - 在本资源的程序中，CPLEX用于求解调度优化模型，提供准确和高效的计算结果。 9. 负荷和可再生能源出力曲线 - 负荷曲线描述了电力系统在不同时间点上的负荷需求变化。 - 可再生能源出力曲线则描述了如风力、太阳能等在特定时刻的发电量。 10. 抽水蓄能技术 - 抽水蓄能是一种重要的电力系统储能技术，主要利用电力低谷时段的剩余电力抽水上蓄，在高峰时段放水发电，从而实现峰谷调节。 11. 调峰需求的替代场景 - 为量化调峰成本，构造了无调峰需求的替代场景，以便更好地分析和比较不同情况下系统的行为和成本。 总结而言，本资源通过构建调峰成本量化与分摊模型，为高比例可再生能源电力系统的稳定运行和成本管理提供了科学的分析工具和方法。这些模型和方法对于电力系统规划者、运营商以及监管机构来说，是理解和应对未来电力系统转型的关键。