全网统筹电力电量平衡协调优化方法

大规模互联电网为大范围的能源资源优化配置提供了可能。文中提出了全网统筹电力电量平衡国省两级协调优化的模式、模型与方法。以省级电网的历史贡献率为优先级进行平衡决策,从而促进省级电网参与电力交易的积极性。提出了两种国级与省级电力电量平衡决策目标:一是在电力富余时最小化发电成本;二是在电力紧缺时合理分配电力缺口,实现在时间和空间上均衡缺电。以等效发电成本曲线为关键优化信息,建立了协调优化数学模型,分层决策省间送受电方案和各省发电机组出力计划,实现能源资源的进一步优化调配。提出了以电量受限成本增量修正省级电网发电成本的求解方法,精细考虑火电机组因电量受限所带来的额外成本。基于三区域IEEE RTS96系统和华北—华东—华中(简称"三华")电网的计算充分表明了该方法的有效性。     

计及电量分解的高比例水电电网短期调度方法

中长期交易电量与短期发电计划衔接不当是引发结构性弃水或缺电的关键问题之一,如何分解交易电量96点曲线对于高比例水电电网发电计划编制至关重要.本文依托云南电网实际工程,提出计及电量曲线分解的短期发电调度方法,引入电站分类策略以贯序确定标准负荷曲线,兼顾公平性提出耦合标准负荷曲线的日电量分解方法,并以交易电量完成度相对偏差...     

协调中长期市场交易计划与日发电计划的周机组组合策略研究

针对飞速发展的中长期市场化改革中如何协调中长期市场交易计划和日发电计划的问题,提出了以机组启停费用最小为目标的周机组组合方法,以承接中长期交易计划电量履约要求和节能减排优先级,并为日发电计划留足优化空间。决策模型以中长期计划的市场效益和节能减排效益已充分优化为前提,考虑电量完成进度约束、启停连续性约束和开机充裕度约束,针对最新的电网运行信息和系统平衡偏差,优化最佳的机组组合调整量。最后,以某省实际数据为基础构造算例,验证了该方法的可行性。该方法有利于降低机组再组合成本,最大限度地继承中长期计划的社会效益和环保效益。     

基于极端场景分析的中长期交易校核方法

为解决新能源、负荷等边界数据波动影响电力市场交易校核结果的问题,提出一种基于极端场景分析的中长期交易校核方法。首先,根据边界数据预测偏差对校核结果的影响,将波动性边界数据划分为正向与负向数据两大类;其次,对照传统确定性校核方法,定义中长期交易校核中的极端场景;然后,基于多时序机组组合模型,构建面向极端场景的中长期交易校核方法,量化不同发电企业交易电量的预期执行情况;最后,对我国某省电网实际数据构造的算例进行分析,结果表明极端场景分析能有效辨识基态场景下难以发现的运行问题。所提方法能更准确地辨识极端场景下中长期交易电量的执行偏差,提升交易校核结果的可行性,适用于高比例新能源接入的省级电网。     

基于风电容量可信度的电力电量平衡优化模型

随着新能源的发展,大规模风电并网给系统的可靠运行带来挑战,立足于实际情况,提出了一种基于风电容量可信度的电力电量平衡协调模式。该模式以全局整体运行成本最小为目标,基于历史数据,将风电预测出力等效为可信出力参与电力电量平衡计算。建立了基于风电容量可信度的电力电量平衡优化模型,为了提高系统运行的可调节性,控制联络线功率传输,以调节常规机组出力并协调各省之间的关系。以华中电网实际数据为基础进行了算例分析,结果表明了所提方法的可行性,有效地对区域内资源进行优化配置,为新能源参与中长期电力电量平衡提供了技术指导。     

广东电力现货市场环境下火电企业中长期交易策略制定思路

中长期电力交易作为电力市场交易的重要组成部分，其交易电量占总交易电量的80%以上，起到锁定价格、规避现货价格波动风险的作用。为此研讨了广东电力市场的中长期交易品种，分析影响火电企业签订中长期合约的主要因素，研究主要影响因素对各中长期交易品种交易策略中电价、电量和电量分解曲线的具体影响，并提出基于交易品种和交易时序的电力中长期交易策略制定思路：在制定各中长期交易品种的交易策略时，火电企业可以根据电量规模、燃料价格、现货价格、机组中长期偏差考核、机组检修计划等具体情况，调整与改变中长期交易策略中的电量、价格和电量分解曲线，以期不断优化中长期交易策略，增加火电企业的电力市场中长期收益。     

促进新能源消纳的电力交易偏差结算补偿机制

随着新能源参与市场交易的比例不断扩大,由于其波动性强、预测准确度低等特性,引起新能源电厂基数电量分配不均、合同电量滚动到年底仍无法结算等问题,使得设计新能源电厂参与电力市场交易偏差结算机制尤为关键。文中立足新能源参与电力交易现状,提出新能源替代利益补偿办法。首先,基于结算日新能源电厂实际发电量减去事前合同电量,按机组装机容量确定基数电量。然后,针对市场中各电厂参与交易的电量和电价,确定新能源电厂结算综合单价,核定超发电厂对少发电厂的经济补偿。最后,通过具体算例得出该方法可以使得市场份额高的电厂获得高利润,同时,按月结算电费保证了交易合同的执行力。     

基于月度滚动修正的合同电量分解算法与应用

在电力工业市场化的过程中,省级电力市场普遍采用中长期合同的交易方式.在年度合同电量交易完成后,需要在月市场中将月度合同电量分解到本月各日.分解结果直接影响系统的安全经济运行以及日前市场的电量交易.针对该问题,提出了一种切实可行的火电机组月度合同电量分解算法.该方法兼顾了电网调度的公平性和经济性,综合考虑了机组月度检修计划调整、合同电量的滚动修正、发电与负荷之间的平衡、最大/最小发电量约束等因素.以该算法为核心成功地开发了电网经济调度系统,并且利用甘肃电网数据验证了其实用性和有效性.     

高比例新能源电力市场不同发展阶段划分及形态结构演进

随着双碳目标和新型电力系统建设要求的提出,新能源将逐步取代传统发电资源成为电力系统主体电源,与此同时,通过市场交易拓宽新能源消纳空间、实现资源在更大范围内的优化配置已形成广泛共识。然而,从当前到碳中和目标的实现过程中,电力市场机制将伴随系统电力电量平衡特性的演化不断动态调整,需分阶段考虑高比例新能源电力市场形态结构演进轨迹;同时,其演进需以电力系统物理形态演进为基础,并与面向电力能源转型的国家重大战略目标相匹配。因此,该文首先对高比例新能源电力系统及电力市场的发展政策进行梳理与分析,以战略导向为依据划分高比例新能源电力市场发展阶段,明确各阶段发展要求;其次,基于阶段划分,详细论述电力系统物理形态结构演进轨迹,并基于此进一步论述高比例新能源电力市场的市场形态结构演进轨迹,归纳各阶段的主要特征与研究边界;最后探讨了服务中国特色高比例新能源电力市场发展的关键技术。     

新能源消纳电量库交易机制的实践与经验

近年来,随着清洁低碳能源战略持续推进,新能源装机容量快速增长,新能源发电在系统中的比例不断提升。新能源高渗透性、随机性和波动性对系统调节能力和承载能力提出更高的要求。在深入分析新能源发电特性的基础上,挖掘电网互补潜力,提出新能源电量库交易机制。首先,建立新能源电量库交易模型,设置约束条件,给出交易申报和出清方式。然后,探索综合考虑灵活价格机制和电量库价值体系的价格机制,给出电量库结算方式。最后,基于中国西北电网新能源消纳实际,创新开展主控区置换电量库、援疆电量库、陕青省间调峰置换电量库等多品种交易实践。实际数据表明,电量库机制充分展现了系统调节价值,能够调动平抑新能源波动的系统灵活调节能力,显著提升新能源消纳水平。     

计及源-荷不确定性的高比例可再生能源系统协同优化运行

在含高比例可再生能源的电力系统中,由于风光出力的波动性和随机性,增加了电力系统协同优化运行的困难。首先通过拉丁超立方抽样进行风光、负荷实时出力的场景生成,再依据欧氏距离进行样本削减,将不确定性问题转化为场景分析问题。在此基础上分析不同用户类型在不同时间尺度的调度补偿策略,引入了由电价型和激励型需求响应组成的互补机制。以系统运行的经济性最高为目标,对比分析了不同调度策略下的可再生能源消纳率。算例表明计及源-荷双重不确定性后,所提策略能更好地平抑负荷曲线,提高风光消纳率,实现高比例可再生能源电力系统的协同优化运行。     

中国电力中长期交易机制分析与思考

中国电力中长期市场经过多年建设取得了良好成效。但随着新型电力系统建设,整体市场形态发生改变,中长期交易在实现市场衔接与融合、支撑新能源入市与消纳等方面面临新的挑战。文中首先梳理了现阶段下中长期市场的建设关键要点。然后,从交易规则差异性、与现货市场衔接、两级市场协同以及绿电市场运营 4 个方面对当前中长期市场的交易机制进行回顾与评述。最后,从市场统一与绿色发展的角度对未来中长期市场的建设方向提出建议。     

考虑可再生能源消纳责任权重的年度合同电量月度分解方法

在可再生能源电力消纳保障机制的政策背景下,作为电力系统运行的主要参与者之一,省级电力交易中心需要积极承担可再生能源电力消纳责任,通过编制合理、有效的月度电能交易计划,促进可再生能源电力的消纳和政策的落实.文中提出了一种考虑可再生能源电力消纳责任权重的年度合同电量月度滚动分解方法.该方法基于优化和决策理论,通过对影响可再生能源电力消纳的因素的分析,建立了考虑可再生能源电力消纳责任权重指标完成难度和空气污染指数的双目标优化模型.除此之外,模型通过对剩余月份合同电量的整体优化,保证了电量执行的可行性和分配的公平性.算例结果验证了所提方法的合理性和有效性.     

新型电力系统多能源能量惯性动态优化控制模型

针对新型电力系统中大规模可再生能源并网和高比例电力电子设备的接入,导致系统惯量水平下降,影响电网安全稳定运行的问题,提出一种新型电力系统多能源能量惯性动态优化控制模型。首先,分析电力、热力、燃气的惯性特性,分别建立电力系统和热、气系统能量传递惯性模型。其次,基于多能源输运下的耦合协调关系,提出一种基于事件驱动电力、热力、燃气系统动态惯性优化控制方法。最后,建立修改的IEEE 39节点电力系统、6节点热力系统和7节点燃气系统的仿真模型进行算例仿真,仿真结果表明,所提出的控制方法能够有效改善新型电力系统的频率响应,保持系统运行鲁棒性。     

新型电力系统多能源能量惯性动态优化控制模型

针对新型电力系统中大规模可再生能源并网和高比例电力电子设备的接入,导致系统惯量水平下降,影响电网安全稳定运行的问题,提出一种新型电力系统多能源能量惯性动态优化控制模型。首先,分析电力、热力、燃气的惯性特性,分别建立电力系统和热、气系统能量传递惯性模型。其次,基于多能源输运下的耦合协调关系,提出一种基于事件驱动电力、热力、燃气系统动态惯性优化控制方法。最后,建立修改的IEEE 39节点电力系统、6节点热力系统和7节点燃气系统的仿真模型进行算例仿真,仿真结果表明,所提出的控制方法能够有效改善新型电力系统的频率响应,保持系统运行鲁棒性。     

考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化模型研究

随着我国在“双碳”目标背景下电力现货市场的发展,以风电、光伏等代表的可再生能源将参与到现货市场出清,由于可再生能源的波动性和不确定性,需要通过需求侧响应和储能间的协调,在保证电网调节灵活性的前提下实现市场多主体效益提升,因此开展考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化策略研究。考虑参与日前出清阶段各方的效益,将电网不同峰谷差的调节需求纳入到竞价过程中,提出考虑源、网、荷、储收益分配的现货交易体系;为保证系统低碳运行,考虑供能侧的碳排放权交易,建立基于供能侧、储能侧,电网侧、需求侧多方效益协调的电力现货市场出清优化模型,通过算例仿真分析验证所提模型的有效性和优越性。     

计及中长期合同电量分解和风电不确定性的电-气综合能源系统日前优化调度

将中长期合同电量分解模型引入电-气综合能源系统日前调度决策过程中,实现了合同电量分解和调度计划制定的嵌套优化。针对合同电量分解结果可能在实际调度计划中不可执行的情况,提出了一种基于拉格朗日乘子的机组日分解电量越限因素定位方法,并通过中长期合同电量分解模型与日前调度模型的协调迭代消除越限电量,保证了中长期交易的有效性。此外,在模型中考虑了天然气网络约束和风电随机性对中长期交易计划的影响,并利用机会约束规划理论构建含风电不确定性的优化调度随机模型。基于风电等效随机输出样本矩阵和随机模拟技术实现机会约束向确定性表达式转化。通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

考虑售电公司最优经营策略的曲线交易机制设计

约定电力曲线的交易方式能为交易双方提供更多选择,避免中长期电量合同分解问题,细化电力交易的时间粒度,有利于中长期市场与现货市场的衔接。为此,提出一种面向需求侧的约定曲线形状及价格的曲线交易机制。在此基础上,考虑电力交易中心和售电公司两个利益主体,构建曲线交易机制设计双层优化模型。其中上层以电力交易中心平衡账户在结算周期内余额方差之和最小为目标,构建曲线交易机制关键参数优化设计模型。下层考虑了售电公司的购电策略、可中断负荷购买策略和储能租赁策略,构建以单个售电公司利润最大化为目标的经营决策模型。算例结果表明所提出的曲线交易机制设计双层优化模型能有效反映电力交易中心参数设置对售电公司经营策略的影响,为电力市场机制设计提供定量分析的依据。     

考虑碳-绿证联合交易的跨境综合能源系统协同运行优化

针对相邻国家能源市场机制不同、多边协同调度难度大等问题,提出一种考虑碳-绿证联合交易的跨境综合能源系统协同运行优化方法。根据不同国家综合能源系统所处位置,提出考虑热网、电网损耗的跨境综合能源系统模型。在充分考虑跨境能量流动与转化的基础上,引入跨境绿证、碳交易,建立考虑碳-绿证联合交易的跨境综合能源系统协同优化模型。基于所建模型的仿真结果分析表明,在跨境综合能源系统中引入碳、绿证交易可减少不同国家的综合能源系统运行成本,同时提高能源优化配置与可再生能源消纳量。