王敏驍，李瀟，韓小齊，王維洲，劉文穎

（1．埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)技術(shù)系，德國(guó) 埃爾朗根市 91052；2．新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華北電力大學(xué)），北京市 昌平區(qū) 102206；3．國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司，甘肅省 蘭州市 730030）

0 引言

中國(guó)“三北”地區(qū)大部分火電廠為熱電廠，在冬季供暖期供熱機(jī)組多以“以熱定電”模式運(yùn)行。隨著風(fēng)電接入電網(wǎng)比例的不斷提高，系統(tǒng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足[1-2]，在負(fù)荷低谷時(shí)段為了保證電網(wǎng)的有功平衡，提高新能源利用率，急需挖掘負(fù)荷的可調(diào)節(jié)潛力以增加對(duì)風(fēng)電的消納能力。

蓄熱電鍋爐負(fù)荷具有容量大和可調(diào)節(jié)特性，參與調(diào)控可以緩解系統(tǒng)調(diào)峰能力不足帶來(lái)的風(fēng)電消納問(wèn)題[3-4]。為此，業(yè)界在技術(shù)和市場(chǎng)交易方面對(duì)蓄熱電鍋爐參與調(diào)節(jié)進(jìn)行了一定研究。文獻(xiàn)[5]構(gòu)建了一種蓄熱電鍋爐調(diào)度方案，以系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本最小和系統(tǒng)污染排放量最小為目標(biāo)建立多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型，并仿真驗(yàn)證其有效性；文獻(xiàn)[6]提出了一種儲(chǔ)能融合蓄熱式電鍋爐的優(yōu)化調(diào)度方法，能夠兼顧蓄熱電鍋爐調(diào)節(jié)電極的使用壽命，有效地解決了蓄熱式電鍋爐功率調(diào)節(jié)能力與風(fēng)電出力變化不匹配的問(wèn)題；文獻(xiàn)[7-10]從多角度分析了電鍋爐設(shè)備建模問(wèn)題及電-熱聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題；文獻(xiàn)[11-14]考慮園區(qū)供熱約束、荷源不確定性、多能耦合等多方因素，提出多種蓄熱式電采暖優(yōu)化配置方法；文獻(xiàn)[15-16]對(duì)限定熱負(fù)荷供熱需求的末端熱負(fù)荷需求預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了相關(guān)研究。由于風(fēng)電場(chǎng)和蓄熱電鍋爐企業(yè)分屬不同的利益主體，在技術(shù)上可行的方案還需要各利益主體獲得經(jīng)濟(jì)收益方具有實(shí)施的可行性。

文獻(xiàn)[17]對(duì)采用蓄熱電鍋爐提高風(fēng)電消納水平的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果表明，利用電力交易激勵(lì)方法可充分調(diào)動(dòng)蓄熱電鍋爐企業(yè)參與消納風(fēng)電的積極性；文獻(xiàn)[18]提出了基于風(fēng)電場(chǎng)上報(bào)未消納電量、儲(chǔ)熱企業(yè)上報(bào)需求函數(shù)的日前市場(chǎng)集中交易，統(tǒng)一出清調(diào)峰電價(jià)的方式，該方式具有理論上的可行性，但對(duì)于集中交易平臺(tái)仍不完善的情況難以實(shí)施；文獻(xiàn)[19]提出大用戶(hù)直購(gòu)電交易模式增加電網(wǎng)調(diào)峰容量；文獻(xiàn)[20]基于儲(chǔ)熱電鍋爐企業(yè)與風(fēng)電場(chǎng)之間雙邊交易，引入收益分配參數(shù)對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行了區(qū)間優(yōu)化；文獻(xiàn)[21]基于蓄熱電鍋爐等熱負(fù)荷可調(diào)節(jié)特性，設(shè)計(jì)了適應(yīng)熱負(fù)荷參與風(fēng)電消納的“三北”地區(qū)日前市場(chǎng)交易機(jī)制；文獻(xiàn)[22]以社區(qū)群電熱交易為目標(biāo)，提出了考慮低碳優(yōu)先的社區(qū)群電熱交易方法；文獻(xiàn)[23-25]提出蓄熱電鍋爐類(lèi)的電轉(zhuǎn)熱設(shè)備參與電力市場(chǎng)交易出清方法；文獻(xiàn)[26-30]基于不完全信息博弈、雙層博弈等多種博弈理論，設(shè)計(jì)多種蓄熱電鍋爐等熱負(fù)荷參與荷源雙邊交易方法。

綜上，在蓄熱鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電方面，目前研究多從電網(wǎng)調(diào)峰整體利益出發(fā)對(duì)蓄熱電鍋爐企業(yè)參與風(fēng)電消納方法進(jìn)行研究，而蓄熱電鍋爐和風(fēng)電場(chǎng)均為獨(dú)立利益主體，實(shí)際市場(chǎng)交易中，蓄熱電鍋爐企業(yè)對(duì)于降低購(gòu)電成本的訴求非常強(qiáng)烈，而風(fēng)電企業(yè)在出現(xiàn)風(fēng)電受阻時(shí)享有優(yōu)先報(bào)價(jià)權(quán)，在交易過(guò)程中往往起主導(dǎo)作用，是一種主從博弈的市場(chǎng)交易方式，但已有文獻(xiàn)并沒(méi)有以此為切入點(diǎn)提出相應(yīng)的決策方法。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出一種蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的主從博弈交易決策方法。首先從技術(shù)的角度對(duì)蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的可行性進(jìn)行分析；然后研究交易過(guò)程中風(fēng)電和蓄熱電鍋爐企業(yè)的雙邊收益及主從博弈關(guān)系；最后提出蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的主從博弈交易決策方法，并采用某新能源送端電網(wǎng)實(shí)際荷源運(yùn)行數(shù)據(jù)仿真驗(yàn)證該決策方法的可行性和有效性。

1 蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與調(diào)節(jié)對(duì)消納受阻風(fēng)電的作用機(jī)理

1.1 系統(tǒng)“下調(diào)峰”能力不足造成風(fēng)電受阻

風(fēng)電是目前新能源的主力電源之一，其出力具有隨機(jī)波動(dòng)及反調(diào)峰特性，大規(guī)模接入電網(wǎng)后導(dǎo)致系統(tǒng)等效負(fù)荷（系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷與風(fēng)電代數(shù)和）峰谷差顯著增加，調(diào)峰需求隨著風(fēng)電發(fā)電容量的增加而增大。由于常規(guī)電源的比例隨風(fēng)電接入比例的升高而縮減，在冬季供熱期常規(guī)電源中占比較大的熱電廠受到“以熱定電”運(yùn)行模式的限制，系統(tǒng)“下調(diào)峰”能力嚴(yán)重不足，當(dāng)常規(guī)電源的最小出力達(dá)到下調(diào)極限值，若仍未滿(mǎn)足系統(tǒng)調(diào)峰需求，則出現(xiàn)風(fēng)電功率送出受阻。

由圖1可以看出，系統(tǒng)等效負(fù)荷峰谷差d2大于系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷d1，增大了系統(tǒng)調(diào)峰需求。當(dāng)常規(guī)電源的最小出力達(dá)到下調(diào)極限值時(shí)，部分風(fēng)電無(wú)法被系統(tǒng)消納，如圖1中陰影部分。

1.2 蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的作用機(jī)理

近年來(lái)蓄熱電鍋爐供暖負(fù)荷發(fā)展迅速，冬季供暖期最大單企用電規(guī)?？蛇_(dá)200 MW以上，其具有儲(chǔ)能及可調(diào)節(jié)雙重特性，參與調(diào)控可有效緩解系統(tǒng)的調(diào)峰壓力。圖2為蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與調(diào)節(jié)前后的用電功率及等效負(fù)荷曲線(xiàn)?？梢钥闯觯顭犭婂仩t可以在風(fēng)電大發(fā)時(shí)利用風(fēng)電蓄熱，增加風(fēng)電受阻時(shí)段Tb的用電負(fù)荷，有效提升等效負(fù)荷曲線(xiàn)的“低谷點(diǎn)”，進(jìn)而縮小等效負(fù)荷曲線(xiàn)的峰谷差（由d2變?yōu)閐3），緩解了系統(tǒng)的調(diào)峰壓力，同時(shí)增加受阻風(fēng)電消納量（圖中S1所示面積）。

2 荷源協(xié)調(diào)控制的雙邊收益以及市場(chǎng)交易關(guān)系

2.1 蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的荷源雙邊收益分析

由1.1節(jié)分析可知，出現(xiàn)受阻風(fēng)電的根本原因是新能源裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大后系統(tǒng)“下調(diào)峰”能力不足，1.2節(jié)論述了蓄熱電鍋爐負(fù)荷可以利用低谷風(fēng)電進(jìn)行蓄熱，從而消納受阻風(fēng)電。為了充分激勵(lì)蓄熱電鍋爐企業(yè)發(fā)揮可調(diào)節(jié)能力多消納風(fēng)電，本文提出蓄熱電鍋爐企業(yè)與風(fēng)電場(chǎng)企業(yè)采用主從博弈交易決策方法，雙方協(xié)定消納受阻風(fēng)電的電價(jià)和消納電量，從而保障風(fēng)電的增發(fā)以及荷源雙邊共贏。

2.1.1 風(fēng)電場(chǎng)增發(fā)電量所獲得的收益分析

在協(xié)商交易過(guò)程中，風(fēng)電場(chǎng)的收益可以表示為

式中：RW0和W0分別表示風(fēng)電未受阻時(shí)段內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)的計(jì)劃上網(wǎng)電價(jià)和電量；CW0表示風(fēng)電場(chǎng)的單位成本電價(jià)；和分別表示風(fēng)電受阻時(shí)段T內(nèi)交易雙方協(xié)定的風(fēng)電電價(jià)、消納電量；Tb表示末尾受阻風(fēng)電時(shí)段。

由式 （1）可知，受阻風(fēng)電消納電量越多，風(fēng)電場(chǎng)的預(yù)期收益越大。

2.1.2 蓄熱電鍋爐企業(yè)的收益分析

在協(xié)商交易過(guò)程中，蓄熱電鍋爐企業(yè)的收益可以表示為

式中：RL表示單位熱量售價(jià)；VL表示額定供熱量；WL0表示蓄熱電鍋爐企業(yè)的總供熱需求電量，可根據(jù)單位面積預(yù)測(cè)熱負(fù)荷、供熱面積、供熱時(shí)長(zhǎng)、電熱轉(zhuǎn)換效率等參數(shù)得出（為突出重點(diǎn)，蓄熱電鍋爐企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本在此只考慮用電成本）；RLE表示蓄熱電鍋爐企業(yè)參與雙邊交易前的用電電價(jià)；表示風(fēng)電受阻時(shí)段T蓄熱電鍋爐企業(yè)的用電單價(jià)，由時(shí)段T的受阻風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)和固定過(guò)網(wǎng)費(fèi)RBN兩部分構(gòu)成的含義同式 （1）。

由式 （2）可知，風(fēng)電受阻時(shí)段蓄熱電鍋爐企業(yè)用電電價(jià)越低，預(yù)期收益越大。

2.2 蓄熱電鍋爐企業(yè)和風(fēng)電場(chǎng)的市場(chǎng)交易關(guān)系

根據(jù)式 （1）、（2）可知，在雙邊交易的過(guò)程中，蓄熱電鍋爐、風(fēng)電場(chǎng)企業(yè)的消納受阻風(fēng)電收益主要取決于受阻風(fēng)電電價(jià)和消納的受阻風(fēng)電電量。在蓄熱電鍋爐企業(yè)和風(fēng)電場(chǎng)雙邊協(xié)商過(guò)程中，兩個(gè)獨(dú)立利益主體之間為達(dá)到各自收益的最大化，將進(jìn)行決策博弈。

在消納行為中，風(fēng)電場(chǎng)具有降低電價(jià)來(lái)促進(jìn)消納受阻風(fēng)電的意愿。而蓄熱電鍋爐企業(yè)參與消納會(huì)影響其運(yùn)營(yíng)成本，對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)發(fā)布的電價(jià)，如果蓄熱電鍋爐企業(yè)經(jīng)核算后不能得到最優(yōu)的收益，就失去參與調(diào)節(jié)的積極性，從而影響受阻風(fēng)電的實(shí)際消納量和收益。因此該消納行為中蓄熱電鍋爐企業(yè)為主導(dǎo)者，風(fēng)電場(chǎng)為跟從者。圖3描繪了雙邊博弈過(guò)程中風(fēng)電場(chǎng)和蓄熱電鍋爐企業(yè)主從博弈的決策關(guān)系。

由圖3可以看出，在博弈決策過(guò)程中，決策者之間存在明顯的地位差異：首先居于主導(dǎo)地位的蓄熱電鍋爐企業(yè)具有確定消納量的主動(dòng)權(quán)先預(yù)報(bào)消納量；處于從屬地位的風(fēng)電場(chǎng)則跟隨主導(dǎo)方申報(bào)的消納量申報(bào)受阻風(fēng)電交易電價(jià)；對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)申報(bào)的交易電價(jià)，如果蓄熱電鍋爐企業(yè)經(jīng)核算后不能達(dá)到收益目標(biāo)，則重新調(diào)整預(yù)報(bào)消納電量，風(fēng)電場(chǎng)則跟隨調(diào)整申報(bào)受阻風(fēng)電交易電價(jià)，并采用低價(jià)申報(bào)的方式來(lái)激勵(lì)主導(dǎo)方多消納受阻風(fēng)電。

因此，荷源雙邊企業(yè)的收益和策略（消納量及交易電價(jià)）是相互制約的，根據(jù)對(duì)方的策略以自身收益最大為原則不斷調(diào)整對(duì)策，直至達(dá)到均衡態(tài)。該決策過(guò)程可視為滿(mǎn)足主從先后順序，從而構(gòu)成以蓄熱電鍋爐企業(yè)為主導(dǎo)的源荷主從博弈。

3 荷源協(xié)調(diào)控制的主從博弈交易決策方法

在非受阻風(fēng)電時(shí)段，蓄熱電鍋爐以蓄熱優(yōu)先供熱模式運(yùn)行，蓄熱不足時(shí)再向主網(wǎng)購(gòu)電補(bǔ)充供熱。風(fēng)電受阻時(shí)段，蓄熱電鍋爐優(yōu)先以最大儲(chǔ)熱模式運(yùn)行，盡可能地利用低電價(jià)的受阻風(fēng)電，降低運(yùn)行成本，受阻風(fēng)電交易電價(jià)和消納量通過(guò)主從博弈交易決策方法確定。主從博弈交易決策方法的核心包括基于消納受阻風(fēng)電的源荷收益模型和主從博弈交易均衡點(diǎn)的求解兩部分。

3.1 基于消納受阻風(fēng)電的源荷收益模型

3.1.1 基于增發(fā)受阻風(fēng)電的風(fēng)電場(chǎng)收益模型

對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，在出現(xiàn)風(fēng)電送出受阻時(shí)，以自身收益增量最大化為目標(biāo)，建立增發(fā)受阻風(fēng)電的發(fā)電收益模型：

式中：ΔI1表示風(fēng)電場(chǎng)的增量收益函數(shù)；表示受阻風(fēng)電時(shí)段T風(fēng)電場(chǎng)的增量收益；表示受阻風(fēng)電時(shí)段T的雙邊交易電價(jià)；表示受阻風(fēng)電時(shí)段T的預(yù)計(jì)消納量；CW0和Tb的含義同式（1）。

約束條件包括：

1）雙邊交易電價(jià)上下限約束。

式中：RW0表示風(fēng)電場(chǎng)的計(jì)劃上網(wǎng)電價(jià)。

2）受阻風(fēng)電消納電量約束。

3.1.2 基于消納受阻風(fēng)電的蓄熱電鍋爐企業(yè)用電收益模型

對(duì)于蓄熱電鍋爐企業(yè)來(lái)說(shuō)，在風(fēng)電場(chǎng)申報(bào)雙邊交易電價(jià)的前提下，以自身收益增量最大化為目標(biāo)，建立用電收益模型：

式中：ΔI2表示蓄熱電鍋爐企業(yè)的增量收益函數(shù)；表示受阻風(fēng)電時(shí)段T內(nèi)蓄熱電鍋爐企業(yè)的增量收益；RLE、的含義同式（2），在不計(jì)電量損失時(shí)，和的含義同式（5）；RBN表示固定過(guò)網(wǎng)費(fèi)。

約束條件包括：

1）受阻風(fēng)電消納電量約束。

2）用電電價(jià)上下限約束。

3.2 主從博弈交易均衡點(diǎn)的求解

雖然主從雙方都希望自己在消納受阻風(fēng)電時(shí)收益最大，但在發(fā)電和用電必須平衡的約束下，要找到雙方都獲得最大收益的平衡點(diǎn)，就需要雙方在電價(jià)電量交易過(guò)程中進(jìn)行多次主從博弈，確定每一個(gè)交易決策時(shí)段T內(nèi)受阻風(fēng)電電價(jià)及消納電量的最優(yōu)方案，以達(dá)到雙邊共贏。

各受阻風(fēng)電時(shí)段內(nèi)博弈均衡點(diǎn)的求解流程如下：

1）輸入?yún)⒓又鲝牟┺慕灰椎娘L(fēng)電場(chǎng)和蓄熱電鍋爐的基本數(shù)據(jù)，交易時(shí)段初始化T=1。

2）博弈輪次初始化k=1。

3）針對(duì)風(fēng)電受阻時(shí)段T，蓄熱電鍋爐企業(yè)先申報(bào)第k輪的意向消納電量，風(fēng)電場(chǎng)據(jù)此來(lái)申報(bào)第k輪博弈的受阻風(fēng)電交易電價(jià)。

6）判斷是否滿(mǎn)足雙邊收益博弈均衡條件：

若不滿(mǎn)足，繼續(xù)步驟7）；否則，轉(zhuǎn)步驟8）。

7）令k=k+1，蓄熱電鍋爐以E (MWh)為步長(zhǎng)調(diào)整用電量，重復(fù)步驟3）～6），進(jìn)入下一輪博弈。

9）令T=T+1，重復(fù)步驟2）～8），求解下一個(gè)交易時(shí)段的博弈均衡點(diǎn)。

10）輸出各交易時(shí)段內(nèi)受阻風(fēng)電電價(jià)及消納量的最優(yōu)解，即求解所得的最優(yōu)決策結(jié)果。

3.3 蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的主從博弈交易決策方法

綜上所述，本文提出蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的主從博弈交易決策方法，主要包括基于消納受阻風(fēng)電的荷源雙邊收益模型的建立、主從博弈交易均衡點(diǎn)的求解以及均衡態(tài)下雙邊最優(yōu)收益計(jì)算三大部分，如圖4所示。具體流程包括：

1）輸入用于交易決策的基本參數(shù)，包括風(fēng)電場(chǎng)的計(jì)劃上網(wǎng)電價(jià)、發(fā)電成本電價(jià)、蓄熱電鍋爐系統(tǒng)的需求電量和初始用電電價(jià)等。

2）風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)預(yù)測(cè)發(fā)電量和計(jì)劃消納電量數(shù)據(jù)，上報(bào)風(fēng)電受阻情況，包括受阻時(shí)段以及受阻電量。

3）基于風(fēng)電受阻情況確立交易決策時(shí)段，建立風(fēng)電場(chǎng)增發(fā)受阻風(fēng)電收益模型。

4）以自身收益增量最大化為目標(biāo)建立蓄熱電鍋爐企業(yè)消納受阻風(fēng)電的收益模型。

5）建立基于消納受阻風(fēng)電的荷源雙邊主從關(guān)系。

6）求解各風(fēng)電受阻時(shí)段主從博弈后的交易均衡點(diǎn)。

7）輸出各交易時(shí)段內(nèi)受阻風(fēng)電的雙邊交易電價(jià)及消納電量的最優(yōu)決策結(jié)果。

8）計(jì)算該決策結(jié)果下風(fēng)電場(chǎng)和蓄熱電鍋爐企業(yè)雙邊最優(yōu)收益。

4 算例分析

4.1 算例簡(jiǎn)介

本文以某新能源送端電網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)與蓄熱電鍋爐典型日實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計(jì)算，具體參數(shù)設(shè)置如下。

風(fēng)電場(chǎng)的平均發(fā)電成本為120元/MWh，計(jì)劃上網(wǎng)電價(jià)為308元/MWh（不考慮補(bǔ)貼電價(jià)），典型日風(fēng)電受阻情況如表1所示，可知風(fēng)電受阻時(shí)段為23:00—次日10:00，總受阻風(fēng)電量為3425 MWh。為增加受阻風(fēng)電消納量，在上述時(shí)段進(jìn)行荷源主從博弈交易。

表1 風(fēng)電受阻情況Table 1 Wind power hampered situation

蓄熱電鍋爐總負(fù)荷容量為200 MW，供熱區(qū)域的總面積為120萬(wàn)m2，供熱區(qū)域單位面積日熱負(fù)荷需求（基準(zhǔn)值為65 W/m2）預(yù)測(cè)曲線(xiàn)參考文獻(xiàn)[31] ，電熱轉(zhuǎn)換效率為97%，忽略管網(wǎng)散熱損失，設(shè)計(jì)蓄熱時(shí)長(zhǎng)為4 h（即達(dá)到蓄滿(mǎn)狀態(tài)所需用電量為800 MWh），蓄熱電鍋爐系統(tǒng)的全天用電量需求為1620.3 MWh。

設(shè)蓄熱電鍋爐企業(yè)參加受阻風(fēng)電消納交易前的用電電價(jià)438元/MWh為成本電價(jià)，其中包括過(guò)網(wǎng)費(fèi)約為130元/MWh。

4.2 算例結(jié)果及分析

首先風(fēng)電場(chǎng)和蓄熱電鍋爐企業(yè)分別基于式 （3）—（5）、 （6）—（8）建立相應(yīng)的基于消納受阻風(fēng)電的雙邊收益模型。模型基本參數(shù)如表2所示，其中，取值與時(shí)段序號(hào)T相關(guān)，取值為表1各時(shí)段風(fēng)電受阻電量。

表2 雙邊收益模型基本參數(shù)Table 2 Parameters of the bilateral benefit model

以交易時(shí)段23:00—0:00（即T=1時(shí)段）為例進(jìn)行計(jì)算，蓄熱電鍋爐企業(yè)初始消納量為20 MWh，風(fēng)電場(chǎng)報(bào)價(jià)為290元/MWh；取消納量申報(bào)上調(diào)步長(zhǎng)E為20 MWh，博弈輪次k=150時(shí)，蓄熱電鍋爐企業(yè)按式（9）上報(bào)的消納量為180 MWh，代入式 （3）、（6）求得雙邊收益，達(dá)到雙邊博弈均衡點(diǎn)，博弈結(jié)果如表3所示。

表3 時(shí)段T=1內(nèi)各輪博弈決策結(jié)果及雙邊收益情況Table 3 Decision results and bilateral benefits of each round of the game in time period T=1

由表3可知，經(jīng)過(guò)150輪博弈，滿(mǎn)足式（10）的均衡條件，通過(guò)蓄熱電鍋爐企業(yè)與風(fēng)電場(chǎng)之間的主從博弈，均衡狀態(tài)下23:00—0:00時(shí)段內(nèi)的受阻風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)為211.6元/MWh，受阻風(fēng)電消納量為180 MWh。基于此，進(jìn)一步得到各風(fēng)電受阻時(shí)段的博弈決策結(jié)果，如表4所示。其中，由于蓄熱電鍋爐在5:00—6:00達(dá)到蓄滿(mǎn)狀態(tài)，故時(shí)段6:00—10:00不再參與消納受阻風(fēng)電市場(chǎng)交易。表4中各時(shí)段平均交易電價(jià)為247.18元/MWh，總計(jì)消納電量為1266.4 MWh。將表4結(jié)果代入式（3）、（6）中得到各方最優(yōu)收益增量，如表5所示。

結(jié)合表4、表5可知，利用本文所提出的交易決策方法，風(fēng)電場(chǎng)的受阻電量消納量增加了1266.4 MWh，收益增加了12.57萬(wàn)元，蓄熱電鍋爐企業(yè)的收益相比之前增加了11.24萬(wàn)元，說(shuō)明交易雙方都實(shí)現(xiàn)了顯著的效益增量。

表4 各風(fēng)電受阻時(shí)段的博弈決策結(jié)果Table 4 Game decision results for each wind power hampered time period

表5 博弈決策后各方最優(yōu)收益Table 5 Optimal gain for each party after game decisions

5 結(jié)論

本文提出了一種蓄熱鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的主從博弈交易決策方法，蓄熱電鍋爐企業(yè)參與消納受阻風(fēng)電，荷源雙方在經(jīng)濟(jì)收益上可實(shí)現(xiàn)雙贏，以激勵(lì)蓄熱電鍋爐企業(yè)進(jìn)一步挖掘可調(diào)節(jié)潛力，增加對(duì)風(fēng)電的消納能力。本文主要結(jié)論如下。

1）在風(fēng)電大發(fā)時(shí)段，利用蓄熱電鍋爐的可調(diào)節(jié)特性參與調(diào)度可有效緩解系統(tǒng)的調(diào)峰壓力，從而消納受阻風(fēng)電。

2）基于蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與消納風(fēng)電的荷源雙邊收益以及主從博弈關(guān)系，采用蓄熱鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的主從博弈交易決策方法可以在減少受阻風(fēng)電的同時(shí)，增加蓄熱電鍋爐企業(yè)的收益。

3）以某新能源送端電網(wǎng)風(fēng)電與蓄熱電鍋爐實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計(jì)算，驗(yàn)證了所提決策方法可提升風(fēng)電消納能力，增加風(fēng)電企業(yè)和蓄熱電鍋爐企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和發(fā)用電企業(yè)多贏目標(biāo)。

本文所提出的蓄熱電鍋爐負(fù)荷參與消納受阻風(fēng)電的主從博弈交易決策方法，能夠兼容風(fēng)電場(chǎng)和蓄熱電鍋爐企業(yè)雙邊利益最大化訴求，實(shí)現(xiàn)交易雙方的互利共贏，充分調(diào)動(dòng)蓄熱電鍋爐企業(yè)參與消納風(fēng)電的積極性，對(duì)于提高大規(guī)模新能源利用水平具有重要意義。