Network-Aware Flexibility Requests for Distribution-Level Flexibility Markets
针对本地灵活性市场中量化各节点灵活性需求的问题,提出结合机会约束优化与 LinDistFlow 近似的网络感知方法,在保护电网数据隐私的同时降低计算时间并保持福利与成本表现。
2023-05-24 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal offering strategy for an aggregator across multiple products of European day-ahead market
大多数文献围绕在欧洲日前市场(DAM)的聚合商的最优报价策略,认为只有小时订单。而其他序型(例如,块顺序)可以更好地表示某些灵活性源的时间特性(例如,仪表后的灵活性),这些订单增加的组合使得难以开发易于处理的优化公式。因此,本文的目的是为欧洲DAM(又名DAM)的灵活性聚合商制定一个易于处理的最优提供策略。”考虑到这些命令。为此,我们采用以价格为基础的灵活采购机制,并在市场上按小时和定期批量订购。我们开发了两个混合整数双线性规划:1)用于验证的蛮力公式和2)基于逻辑约束的新公式。为了评估这些配方的性能,我们提出了一个通用的灵活性模型的聚合集群的prosumers,认为prosumers的响应,跨时间的依赖性,季节和昼夜变化。仿真结果表明,该模型在计算速度方面明显优于蛮力模型。此外,我们观察到,使用大宗订单对聚合商的盈利能力有潜力。
2022-08-26 math.OC
Flexibility from Networks of Data Centers: A Market Clearing Formulation with Virtual Links
由大公司拥有和运营的数据中心具有高功耗,并且预计未来会增加。然而,在地理上和时间上转移计算负载的能力可以为电网提供灵活性。我们引入了虚拟链路的概念,以捕捉空间-时间负载的灵活性提供的地理分布的数据中心在市场清算程序。我们表明,虚拟链接抽象适合现有的市场清算框架,可以帮助分析和建立市场设计属性。这一点通过例证性案例研究得到了证明。
2019-10-11 cs.SY eess.SY math.OC
Operating envelopes for the grid-constrained use of distributed flexibility in balancing markets
本文提出用运行包络(OE)保障集中式平衡市场中分布式灵活性的电网安全采购,比较一步与两步OE方法,发现两步法更安全但效率较低。
2024-06-25 cs.SY eess.SY math.OC
Remunerating Space-Time, Load-Shifting Flexibility from Data Centers in Electricity Markets
我们研究了电力市场清算的制定,旨在补偿时空,负载转移的灵活性提供的数据中心(DaCes)。负荷转移灵活性是电网运营商的关键资产,因为他们的目标是整合更大量的间歇性可再生能源并使电网脱碳。我们研究的核心是虚拟链接的概念,它提供了非物理路径,可以被DaCes用来在空间和时间上转移功率负载(通过转移计算负载)。我们使用虚拟链接表明,清算配方对待DaCes作为生产者,同时请求负载,并提供负载转移的灵活性服务。我们的分析还表明,DaCes的报酬提供的负荷转移的灵活性的基础上节点的价格差异(跨空间和时间)。我们还表明,DaCe灵活性有助于缓解时空价格波动,并表明清算公式满足协调市场预期的基本经济属性(例如,提供竞争性均衡,并实现收入充足和成本回收)。提出的概念适用于其他关键的市场参与者,可以提供时空转移的灵活性,如分布式制造设施和存储系统。案例研究来证明这些属性。
2021-08-16 cs.SY eess.SY math.OC
Flexibility allocation in random bipartite matching markets: exact matching rates and dominance regimes
University of Illinois(伊利诺伊大学);HEC Paris Business School(巴黎高等商学院);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
研究在平衡二分匹配市场中,如何分配固定灵活性预算以最大化渐近匹配率,通过局部弱收敛框架导出精确变分公式,并分析单侧分配与双侧分配的支配条件。
2026-05-28 math.OC math.PR
Pricing and Remunerating Electricity Storage Flexibility Using Virtual Links
雄心勃勃的可再生能源组合标准激励将储能资源(ESR)作为灵活性的来源。虽然美国政府旨在促进ESR参与电力市场,但仍然缺乏对ESR进行适当报酬的市场设计工作。在本文中,我们提出了一个新的能源市场清算框架,包括ESR系统。新的市场设计在计算上是有吸引力的,因为它避免了混合整数公式和具有互补约束的公式。此外,与以前的市场设计相比,我们的市场使用虚拟链接的概念分解了ESRs的操作,该虚拟链接捕获了跨时间的能量转移。虚拟链路表示揭示了经济激励措施可用于ESR业务,并揭示了电力市场应如何补偿ESR。我们还探讨了ESR物理参数对市场行为的作用;我们表明,虽然能量和功率容量定义了每个ESR可以提供的灵活性,但存储充电/放电效率在ESR薪酬和缓解市场价格波动方面发挥着重要作用。我们使用我们提出的框架来分析ESRs和独立系统运营商(ISOs)之间的相互作用,并提供见解ESRs在电网中的最佳部署策略。
2022-06-04 cs.SY eess.SY math.OC
A Linear Model for Distributed Flexibility Markets and DLMPs: A Comparison with the SOCP Formulation
本文探讨了性能之间的权衡引入线性灵活性市场模型的拥塞管理和基准二阶锥规划(SOCP)制定。线性市场模型结合了电压幅值和无功功率,同时提供了一个比SOCP模型更简单的公式,这使得它的实际实施。本文提供了一个结构化的比较,这两个配方依赖于发达国家的确定性和统计Monte Carlo案例分析,使用两个分布测试系统(Matpower 69总线和141总线系统)。案例分析表明,随着整个系统提供的灵活性的不断扩大,线性制剂越来越多地保留了计算的系统变量的可靠性相比,SOCP制剂,而更宽松的施加电压限制,可以提高价格和潮流的近似值的代价是不太准确的计算电压幅值。
2021-11-03 cs.GT econ.GN math.OC
Modeling Demand Flexibility of RES-based Virtual Power Plants
本文提出了一种虚拟电厂需求柔性效益评估方法。本研究中选择的灵活需求是基于可再生能源的VPP的一部分,该VPP参与日前市场(DAM)和日内市场(IDM),并具有可调度和不可调度的资产。提出了一个具有两级柔性的需求模型:第一级与DAM相关,而第二级与IDM会话相关。考虑一个12节点的网络进行仿真,以确定建模需求的灵活性VPP操作的最终影响。案例研究中考虑的市场结构类似于西班牙电力市场的不同交易大厅。结果表明,所提出的需求灵活性计划增加了VPP的整体利润,以及需求所有者的收入,而不会破坏消费者的舒适度。
2021-12-04 cs.SY eess.SY math.OC
A Tight Configuration-Component Based Hybrid Model for Combined-Cycle Units in MISO Day-Ahead Market
本文提出了一种混合型CCGT模型,用于日前市场清算,以提高CCGT在实践中的操作灵活性。该混合模型利用了多个主节点的组合配置和单个PT,能够更准确地反映CCGT的物理运行特性。对CCGT模型进行了综述,分析了其优缺点。两个最受研究的模型之间的映射关系,即,CFBM和CPBM,然后揭示和构造用于导出所提出的混合模型。收紧配方进一步讨论,以实现更好的计算性能。通过IEEE 118节点系统和MISO系统对所提出的混合模型进行了测试,并与CFBM进行了比较。结果表明,在保持运营灵活性和提高社会福利方面有很大的好处。
2017-08-21 math.OC
Quantifying Space-Time Load Shifting Flexibility in Electricity Markets
电网正在经历重大的重组,这是由于采用了风能/太阳能,并采用了可以在空间和时间上转移负载的新的灵活技术(例如,数据中心、电池存储和模块化制造)。需要负载转移来减轻与风能/太阳能和其他中断(例如,极端天气)。负荷转移对电力市场的影响通常通过敏感性分析来量化,其目的是评估价格波动和总福利方面的影响。这种敏感性方法没有明确量化运营灵活性(例如,可行操作的范围或概率)。在这项工作中,我们提出了一个计算框架,使这一点,具体来说,我们量化的操作灵活性,通过评估多少不确定性净负荷(捕获不确定的电力注入/撤回)可以容忍的系统下不同水平的负荷转移能力。所提出的框架结合了优化配方,量化操作的灵活性与电网模型,捕捉负载转移的形式的虚拟链接(路径,跨时空转移负载)。我们的案例研究表明,增加一个单一的虚拟链路,在空间或时间转移负载可以导致系统范围内的灵活性显着改善,这是因为转移缓解时空拥塞,结果从传输约束和发电机斜升约束。我们的研究结果提供了关于灵活技术的结合如何导致非直观的、系统范围的灵活性增益的见解。
2023-03-17 cs.SY eess.SY math.OC
Enhancing Flexibility in Smart Manufacturing: System Property Enabled Multiagent Approach for Mobile Robot Scheduling in Multiproduct Flexible Manufacturing Systems
本文针对多产品柔性制造系统中移动机器人调度问题,提出一种基于系统属性改进的MADDPG算法,通过在评论家网络集成并行层聚焦客户需求,显著提升了训练效率与需求满足率,并利用迁移学习确保大规模复杂环境下的可扩展性。
2025-04-10 math.OC
Increasing the Peneteration of Renewables by Releasing Merchant Energy Storage Flexibility
预计大型储能设施(ESF)将成为未来能源市场的重要组成部分,以增加可再生能源的渗透率。本文提出了一种新的优化算法来参与大规模的商业ESF,以应对可再生能源的波动。ESF是一个投资者拥有和独立经营的,寻求最大限度地提高其总利润,同时对冲系统对净负荷变化。为此,一个精确的计算高效的双层混合整数线性规划(MILP)的设想。ESF运营商试图在上层实现自身利润最大化,而ISO则寻求在下层清除市场。原则上,ESF将能够构建其出价/出价曲线,以从/向不同市场购买/出售。为了保持问题的易处理性,每一个较低的水平是由其KKT最优性条件取代,和非线性转化为线性等价物,使用强对偶理论渲染单级MILP,从而重铸为MPEC。此外,建议的框架是根据信息差距决策论(IGDT)工具来捕捉不确定性对ESF利润的不利影响。
2022-03-01 math.OC
Towards European Hydrogen Market Design: Perspectives from Transmission System Operators
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);Ramboll Denmark A/S(朗博尔丹麦有限公司)
本文探讨了未来氢能市场设计能否借鉴现有天然气市场,并分析了早期氢能市场面临的关键挑战,包括供需时间错配、存储限制及监管不确定性。
2026-11-04 math.OC
An Efficient Method for Quantifying the Aggregate Flexibility of Plug-in Electric Vehicle Populations
针对异构电动汽车群体灵活性集合的Minkowski和难以精确计算的问题,提出基于半空间多面体仿射变换的最大体积内近似线性规划方法,可多项式扩展并改进现有方法。
2024-01-18 cs.SY eess.SY math.OC
TSO-DSOs Stable Cost Allocation for the Joint Procurement of Flexibility: A Cooperative Game Approach
Flemish Institute for Technological Research(弗拉芒技术研究院)
在本文中,输配电系统的灵活性市场,其中系统运营商(SO)联合采购灵活性从不同的系统,以满足他们的需求(平衡和拥塞管理)使用一个共同的市场。这个共同的市场,然后,制定为一个合作的游戏,旨在确定一个稳定的和有效的分割成本的联合采购的灵活性之间的参与SO,以激励他们的合作。这个游戏的核心的非空性,然后数学证明,这意味着游戏的稳定性和自然产生的动机之间的合作SO。然后介绍了几种成本分配机制,同时描述了它们的数学性质。数值结果集中在一个互联系统(由IEEE的14总线传输系统和Matpower的18总线,69总线,和141总线配电系统)展示了合作引起的降低系统范围内的灵活性采购成本,并确定不同的成本分配方法下不同的SO所承担的不同的成本。
2021-11-24 cs.AI cs.GT cs.IT
Risk-aware Flexible Resource Utilization in an Unbalanced Three-Phase Distribution Network using SDP-based Distributionally Robust Optimal Power Flow
本文针对含高比例分布式能源的不平衡三相配电网,提出基于SDP的分布鲁棒机会约束最优潮流方法,构建风险感知灵活性市场,并在IEEE 34节点系统验证其可量化空间相关不确定性并促进灵活资源利用。
2023-08-30 cs.SY eess.SY math.OC
Hot Standby in Ammonia Synthesis Reshapes Market Equilibrium in Renewable P2A Systems: A Potential Game Approach
Sichuan University(四川大学);National Power Dispatching and Control Center, State Grid Corporation of China(国家电网有限公司电力调度控制中心);Harvard University(哈佛大学)
本文通过潜在博弈模型研究热备用对可再生能源P2A系统市场均衡的影响,发现热备用可降低氨对氢气的依赖并提升利润,同时推动更互利的市场均衡。
2026-04-08 cs.SY eess.SY math.OC
Peer-to-Peer Electricity Market Analysis: From Variational to Generalized Nash Equilibrium
我们考虑一个参与P2P能源交易的产消者网络,在与邻居的交易中具有差异化的价格偏好,我们分析了两种市场设计:(i)集中式市场,用作基准,其中全球市场运营商优化节点之间的流量(交易),本地需求和灵活性激活,以最大化系统的整体社会福利;(ii)分布式对等市场设计,其中本地能源社区中的产消者自私地优化其交易、需求和灵活性激活。我们首先将P2P市场的解刻画为一个变分均衡,并证明了该变分均衡集与市场设计的社会福利最优解集(i)是一致的。我们给出了几个结果,有助于理解在均衡或最优的行业结构。我们的特点的网络线路拥塞和可再生能源浪费的影响下,这两种设计的偏好。我们提供了一个简化的例子,我们给出了所有可能的广义均衡的集合,这使得能够给出一个近似的价格ofanarchy。我们提供了一个更现实的例子,它依赖于IEEE 14节点网络,我们可以模拟不同的优惠价格下的交易。我们的分析表明,特别是偏好有很大的影响的行业结构,但一个均衡(变)是最佳的。
2018-12-05 cs.GT math.OC
Enhancing power grid resilience to cyber-physical attacks using distributed retail electricity markets
针对配电网信息物理攻击导致的供电缺口,本文提出层级零售市场机制,通过价格信号协调剩余机组灵活性、备用及柔性负荷,减少主网进口电力并公平补偿产消者。
2024-07-02 cs.SY eess.SY math.OC
An Insurance Contract Design to Boost Storage Participation in the Electricity Market
在间歇性可再生能源发电量不断增加的情况下,储能技术是提高电网灵活性的关键。我们提出了一个保险合同,适当补偿储能系统提供的灵活性。这样的合同为这些系统提供了更广泛的市场机会,同时也激励了电网中更高的可再生能源渗透率。我们考虑了一个提前一天的市场,其中包括可再生能源和储能所有者在内的发电商将在下一个运营日进行投标。由于生产的不确定性,可再生能源发电机可能无法满足其提前一天的生产计划,因此会受到处罚。作为对这些处罚的对冲,我们提出了一个可再生能源生产商和存储所有者之间的保险合同,其中存储储备一些能源,以备可再生能源短缺时使用。我们表明,这样的合同激励可再生能源的球员出价更高,从而增加可再生能源参与电力组合。它还为存储所有者提供了额外的收入来源,这些存储所有者在日前市场上可能无法通过纯粹基于仲裁的策略获利。此外,我们证明了这份合同对双方都有经济效益。我们通过两个案例研究来验证我们的分析。
2020-07-29 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Portfolio Choice for a Behavioural Investor in Continuous-Time Markets
这项工作的目的在于研究的最优投资策略的行为投资者,其对风险的偏好是由概率失真和S形效用函数。在连续时间金融市场的框架内,假设资产价格模型的半鞅,我们得到了充分和必要条件的优化问题的适定性的情况下,分段幂概率失真和效用函数。最后,在可直接验证的条件下,我们进一步证明了最优策略的存在性。
2013-04-27 math.OC q-fin.PM
Robust Market Convergence: From Discrete to Continuous Time
本文建立了离散与连续时间稳健金融市场模型间的联系,证明了不确定性集在 Hausdorff 度量下收敛及相关最坏情况期望的弱收敛,并利用 Kushner 马尔可夫链近似方法提出了计算连续时间稳健超对冲价格的递归算法。
2024-10-16 math.OC math.PR
Regulation, Volatility and Efficiency in Continuous-Time Markets
McGill University(麦吉尔大学);Technion(以色列理工学院)
本文通过随机微分方程和博弈论模型分析摩擦市场(特别是电力市场)的效率,提出了效率-波动性无免费午餐权衡定理。
2011-09-14 cs.SY eess.SY math.OC
The structure of optimal portfolio strategies for continuous time markets
Curtin University(科廷大学)
针对不完全市场扩散模型,研究在大量风险股票下,通过有限固定过程(共同基金)构建不同绩效准则投资者的近最优策略,实现维度约简。
2014-04-14 cs.SY eess.SY math.OC
Shadow prices for continuous processes
在具有连续价格过程和成比例交易成本的金融市场中,研究了终端财富的效用最大化问题。本文给出了影子价格过程存在的充分条件,即~在有交易成本的条件下,最优策略和效用与原始市场相同。其关键要素是价格过程的连续性和“没有无限利润和有限风险”的假设。一个反例表明,这些假设不能放松。
2015-05-05 math.OC q-fin.PM
The continuous behavior of the numeraire portfolio under small changes in information structure, probabilistic views and investment constraints
金融市场中的计价单位投资组合是唯一的正财富过程,当所有其他非负财富过程被它缩小时,它是上鞅。计量单位组合取决于市场特征,其中包括:(a)通过过滤提供给代理人的信息流;(b)通过概率计量提供的资产价格的统计演变,以及更一般地说,自然状态;(c)通过一套约束条件模拟的代理人在现有投资战略方面可能面临的限制。在一个资产价格为连续路径的金融市场中,当上述市场参数以无穷小的方式变化时,我们建立了计价单位投资组合的稳定行为。
2009-11-13 math.OC math.PR q-fin.PR
A Hierarchical Local Electricity Market for a DER-rich Grid Edge
本文提出含下层 SM 与上层 PM 的层级化本地电力市场框架,通过消费者成本、物理电网约束及降损优化协调高渗透 DER,并在改进 IEEE-123 系统上验证。
2022-03-14 econ.GN math.OC q-fin.EC
Moving from Linear to Conic Markets for Electricity
我们提出了一个新的远期电力市场框架,允许异构的市场参与者与二阶锥策略集,谁准确地表达他们的成本和约束的非线性通过圆锥投标,和一个网络运营商面临圆锥运营约束。与普遍的基于线性规划的电力市场相比,我们强调了二阶锥约束的引入如何提高市场的不确定性、资产和网络意识,这是成功过渡到基于天气依赖可再生能源的电力系统的关键。我们分析了我们的一般市场出清的建议,使用圆锥对偶理论,以获得有效的空间差异化的价格为多种商品,包括能源和灵活性服务。在完全竞争的假设下,我们证明了中央解决的市场出清优化问题的等价性竞争空间的价格均衡,涉及一组理性和自利的参与者和价格制定者。最后,在一般的假设下,我们证明了走向圆锥市场不会导致市场的理想的经济属性,即市场效率,成本回收和收入充足性的损失。我们的数值研究集中在不确定性感知市场设计的特定用例上,并证明了所提出的圆锥市场在线性规划市场框架内比现有的替代方案更具优势。
2022-12-18 cs.SY econ.TH eess.SY