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目前,我国在“碳达峰”、“碳中和”政策下,正积极构建新型能源互联网,可以预见,分布式电源将大规模接入电力网络,未来将逐渐形成“大电网+主动配电网+微电网”的新型电力系统,并与可再生能源融合,形成新型能源系统。在鼓励分布式电源发展的政策背景下,分布式电源如何投资决策,如何制定交易策略是本文研究的主要问题。本文首先研究我国分布式电源发展的重要影响因素,接着构建分布式电源与配套电网的投资决策模型,然后按照三种典型交易模式,分别研究三种模式下各市场主体的交易策略。本文的主要研究内容包括:(1)研究分布式电源发展趋势及重要影响因素。基于解释结构模型,研究影响分布式电源发展的重要因素,并基于LCOE(Levelized Cost of Energy,平准化能源成本),对重要影响因素之一——分布式电源度电成本进一步测算研究。(2)构建基于多主体博弈的分布式电源和配套电网的投资决策模型。随着分布式电源的迅速发展,已出现分布式电源无序开发并网的问题。为探究解决该问题的思路和模型,本文首先构造分布式电源和配套电网的收益模型;其次,基于多主体博弈和潮流计算分析,构建分布式电源—配套电网的联合博弈投资决策模型。最后,利用迭代搜索法对模型进行求解。该投资决策模型可为新型电力系统建设中,分布式电源与配套电网的投资决策提供新思路。(3)分布式电源投资开发后需要选择适合的交易模式,将我国分布式电源典型交易模式分为P2P(Peer-to-Peer,点对点)、余电上网和产销者群体模式,分别研究每种模式下各主体的交易策略。目前P2P交易主要采用合同管理,不适用分布式电源交易小量、高频的特性,存在交易撮合难、过网费难以反映交易对电网投资运行成本的影响等诸多问题。基于此,本文研究了 P2P模式中如何制定过网费机制以更准确反映电网输配电成本的问题,如何撮合分布式电源和用户交易,如何制定交易策略。本文分别研究了多次连续双向拍卖交易情景和多主体博弈情景下的交易策略制定。仿真结果表明,本文设计的P2P交易模式及策略可安全、经济、高效地撮合多边竞价交易。(4)余电上网是分布式电源在微电网内部就近消纳后再余电上网,在微电网内部的交易本质上也是P2P模式。首先,在P2P交易模式及交易策略的研究基础上,设计了一套促进微电网内部分布式电源交易的撮合机制,并测试了机制的有效性。接下来,构建了分布式电源交易策略量—价双层博弈模型,研究余电上网模式中分布式电源交易主体的竞标电量和电价策略。首先,构建分布式电源交易量—价双层博弈模型,分析交易主体之间的交互作用。然后,分析各主体的经济运行收益,构建各主体交易策略的博弈模型,并进行仿真测试了模型的有效性。最后,将撮合机制与交易策略结合,构建基于阿里云平台的微电网分布式电源交易仿真平台,以某村庄实际地理接线图及一天24小时实时用电负荷进行联合仿真,结果验证了模型的有效性。(5)研究分布式电源产销者群体模式中各主体的交易策略,设置了不同情景对比分析。提出了基于改进Shapley法内部利润优化分配机制,以更好地反映产销者群体内部各成员的实际贡献,提升分布式储能参与产销者群体的积极性。研究产销者群体参与电力市场的竞标策略,结合策略性竞争行为,建立产销者群体的交易策略模型,通过对模型进行求解,得到了交易电价和电量的最优策略。论文研究结果表明:(1)在“双碳”政策下,清洁能源和可再生能源将加快发展,分布式电源装机容量将快速提升。随着补贴政策的逐步取消和度电成本下降,分布式电源发展将逐渐以市场为导向,市场便存在多主体之间的博弈。(2)基于建立的分布式电源—配套电网投资决策模型,通过情景对比发现,在分布式电源—配套电网“博弈+联合决策”情景中,各主体收益总和大于以自身收益最大化为目标的收益,验证了模型的有效性。分布式电源和配套电网协同制定的投资方案不仅能够统筹兼顾所有市场参与主体的利益,还可以有效保证其耦合节点安全稳定运行,有效保证市场活力。所以,在分布式电源投资前,建议投资主体先了解当地电网接入和负荷情况,再进行投资决策。(3)将分布式电源按其典型交易模式进行分类研究,可更加精准、深入、有针对性。P2P交易模式大规模开展的前提是需要有合适的“过网费”机制,目前的“过网费”机制难以反映电网实际投资和运维成本,需要建立更合理的“过网费”测算机制,充分考虑交易对电网建设运维、负荷潮流的影响。由于分布式电源容量小,目前的合同管理模式交易效率低,难以撮合P2P交易,建议建立统一交易平台以满足P2P多边交易的需求。基于多主体博弈的分布式电源-用户交易策略能够实现各主体寻求自身收益最大化的同时满足电网运行约束。(4)分布式电源频繁上网对电网逆变器等设备以及配电网调度带来了较大挑战,对于小容量分布式电源(一般3MW以下),建议先就近消纳再余电上网。根据本文实例仿真的结果来看,目前我国户用分布式电源还不能完全满足就近负荷需求,需要电网进行电源保障。(5)大容量(一般3MW及以上)及不适宜就近消纳的小容量分布式电源进行整合后,可在电力市场中与传统能源竞标上网。由于分布式电源出力和投标往往存在偏差,鼓励互补分布式电源和储能组成产销者群体,并且优化内部利润分配机制,更准确地反映各主体实际贡献,以促进储能参与产销者群体的积极性。最后,基于上述研究,得出本文的研究成果与结论。本文提出了较为系统的分布式电源发展思路,引导分布式电源投资和交易,并制定最优交易策略。研究成果可辅助能源监管机构、分布式电源投资和交易主体制定相关策略,也为我国建设多层次统一电力市场进程中,分布式电源投资与交易策略的制定提供了系统解决路径。