抽水蓄能电厂的调峰服务分析及效益评估

随着我国电力市场试运行机制的发展,对辅助服务中的调峰问题进入了更深入的研究.针对我国电网调峰中机组的具体运行状态,提出了电力市场调峰的概念并对其进行了分类;针对抽水蓄能机组的调峰优势,结合抽水蓄能机组在电力系统中发挥的调峰作用,对蓄能电厂担任电力系统调峰任务时的经济效益进行分析,并结合实例对抽水蓄能机组担任调峰对电网产生的节煤效益进行计算和评估.结果表明,抽水蓄能机组调峰时所表现出的不只是自身电量的效益,更进一步表现在对系统整体运行上所产生的经济效益和系统效益.鉴于此,在目前电力市场环境下,由于参与竟价机组的经济效益主要体现在电量效益上,有必要开展对提供调峰服务的机组补偿机制,以促进电力市场的更进一步开展.     

电化学储能和抽水蓄能电站参与多市场联合运行价值分析

为评估电化学储能和抽水蓄能参与电力市场的运行价值，明确储能的成本效益机制，促进储能商业模式的发展和应用，构建了一种电能量、调频和备用联合市场出清优化模型，将电化学储能和抽水蓄能分别作为市场运营者的调度管理工具应用于联合市场，依据储能参与联合市场前后带来的市场总成本变化以及储能日运行成本，量化对比储能对联合市场所带来运行价值，并通过算例分析两类储能对市场出清价格的影响以及影响储能运行价值的主要因素，以期为储能的规划、建设和运行提供借鉴。     

低碳电力下多目标机组组合优化调度

为了剖析低碳电力调度给传统经济调度带来的低碳效益,提出了采用互补约束模型来精确描述抽水蓄能的工况关系,建立了低碳电力下含抽水蓄能电站的多目标机组组合优化调度模型;再分别利用模糊集理论的隶属度函数和采用线性化方法对模型进行处理。仿真结果表明,模型在兼顾节能减排的同时,通过充分利用抽水蓄能的削峰填谷作用和合理安排火电机组组合,改善了火电机组的运行条件,平滑了火电出力曲线,实现了电力系统的经济、低碳运行。     

泰山抽水蓄能电站运行决策分析系统的开发与应用

抽水蓄能电站对电网削峰填谷,改善火电机组运行环境具有重要意义。设计实现了山东泰山抽水蓄能电站调度运行决策分析系统,基于滚动决策思想分别建立了火电机组调峰平衡决策模型、抽水蓄能机组运行效益预估模型、抽水蓄能运行决策模型以及抽水蓄能运行效益后评估模型。实际应用表明,该系统能够充分发挥抽水蓄能机组对山东电网运行的安全性、经济性的作用,为抽水蓄能机组调度运行提供了方便实用的工具。     

国外抽水蓄能电站的运营模式和电价机制

介绍和分析国外抽水蓄能电站的运营模式和电价机制,着重分析了日本、英国、美国的情况,指出日本是弱化电量竞争、强化容量效益的租赁制;英国的抽水蓄能电价机制相当于一种两部制;美国的机制随各州电力市场模式的不同而有所不同,但总体上仍体现容量和电量这2部分收益。结合我国节约能源、保护环境的形势,得出了适度发展抽水蓄能电站是必要的、迫切需要制定符合国情的抽水蓄能电价机制和确定抽水蓄能电站经济效益的量化评价标准是抽水蓄能电价机制的核心问题的结论。     

基于电力市场背景的风-光-抽水蓄能联合优化运行

为提高可再生能源在电力市场的竞争力,基于风光互补特性构建了风光抽蓄联合运行系统,提出一种可再生能源参与电力市场竞争的策略,进而提出一种基于电力市场背景的风电-光伏-抽水蓄能联合运行优化方法。该方法以风光发电企业经济效益最大为优化目标,考虑抽水蓄能电站机组技术约束和联合系统运行约束,采用改进遗传算法优化计算得到抽水蓄能电站和联合系统的运行方案。基于该优化方法自主开发了一款优化软件作为仿真平台,利用该平台通过算例分析验证了所提出的风光抽水蓄能联合运行优化方法的可行性与有效性。     

风蓄火联合运行电力系统动态经济优化调度

针对风电的波动性和反调峰特性,为减少火电系统调峰压力,考虑到抽水蓄能机组启停迅速、工况转化灵活等良好的运行特性,建立风电-抽水蓄能电站-火电站联合调度模型。以充分利用清洁能源、降低系统运行成本和火电机组平稳运行为目标建立多目标优化调度模型,充分发挥抽水蓄能机组在电力系统中的调节作用。以避免系统容量冗余、避免火电机组频繁启停和低负荷运行为原则,确定火电机组调度台数。利用引入maxmin函数和ε支配的改进多目标粒子群算法对模型进行求解。通过算例分析,研究抽水蓄能机组的运行效益及联合调度时抽水蓄能机组的调度运行规律和各类机组间的配合运行特点,计算结果表明模型能够为充分利用风电提供良好的调度运行策略,具有一定的实用性。     

计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度方法

研究适用于风电大规模接入系统的抽水蓄能-风电联合运行优化调度方法对于系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。结合风电场及抽水蓄能电站的运行特性,提出了一种计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度方法。利用风险约束理论来描述风电出力的不确定性,将抽水蓄能作为一种平抑风电出力波动性的手段纳入到调度体系之中,以此为基础,研究构建了一种计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度模型,并提出了一种基于改进离散粒子群算法的模型求解方法。基于10机算例的仿真验证了所提方法的正确性和有效性,结果表明,与传统调度方法相比,该方法可以有效提升系统的经济效益。     

抽水蓄能电站与风电场联合调峰优化调度

<正>考虑峰谷分时电价政策和减少弃风等各方面的因素,并充分发挥抽水蓄能电站的调峰填谷作用,分析了抽水蓄能电站与风电场联合调峰优化调度的运行模式,提出了风水联合体申报计划出力的新模式。该模式基于火电机组出力曲线、风功率曲线和电网负荷特性,以风电-抽水蓄能联合运行的效益最大化为目标,计及抽水蓄能电站的库容、抽水发电、黑启动电源预留水量和旋转备用等约束,建立1天96个时段的混合整数规划模型,分析了抽水蓄能电站配合风电场对综合效益和电网稳定性的影响。算例分析表明,抽水蓄能电站配合风电场联合运行可以提高风电场的效益并减少弃风,起到调峰填谷的作用,并降低电力系统调度计划的不确定性。     

抽水蓄能电站的电价机制及市场竞价模式研究

抽水蓄能具有经济清洁、启停灵活、反应迅速等优点,同时具有良好的削峰填谷、调频调相、紧急事故备用和黑启动等功能,可以为电网大范围优化配置资源、促进清洁能源消纳提供有力支撑。然而现有的抽水蓄能电价机制尚存一些问题,并不能充分体现其在电力系统中的作用并实现精准补偿,一定程度上限制了抽水蓄能机组乃至全网整体效率和效益的提升。对国内外抽水蓄能电站的电价机制及其效益进行梳理,归纳总结抽水蓄能机组在市场中的参与方式、竞价策略和受益主体,并提出抽水蓄能电站在我国电力市场环境下的发展建议。     

电力市场环境下抽水蓄能电站的运营模式与效益分析

简要分析了在电力市场环境下抽水蓄能电站的收益模型,论述了我国抽水蓄能电站的投资体制和经营管理模式,讨论了在不同经营管理模式下抽水蓄能电站的收益特点和经营风险。在此基础上,分析了两种适合我国电力市场化改革初级阶段的抽水蓄能电站的经营管理模式,即由电网公司和拥有大型火电机组的发电公司联合租赁抽水蓄能电站的模式,以及抽水蓄能电站和拥有大型火电机组的发电公司联合运营的模式,描述了评估抽水蓄能电站对电网公司和这类发电公司的贡献模型,以用于适当确定和分配租赁费。     

考虑环境效益的抽水蓄能电站日运行方式优化

随着能源短缺和气候环境的恶化,节能减排和可持续发展已逐步深入到电力系统生产运行的各个方面。分析了抽水蓄能电站的环境效益,以系统发电成本和污染物排放的综合费用最低为目标,建立了计及环境效益的抽水蓄能电站日运行方式优化模型。通过对抽水蓄能电站运行容量和备用容量的划分,以最大化调峰效益安排其抽水发电位置,并求解各运行方式下的系统运行成本,寻得最优运行方式。最后通过算例验证了本文模型和方法的合理性。     

含抽水蓄能电站的电力系统动态环境经济调度与效益分析

针对抽水蓄能机组在调度中的作用无法合理体现和对其存在错误认知的问题,提出了对抽水蓄能机组进行全面的效益评估,即利用两部制电价合理反映抽水蓄能机组的容量效益和电量效益.在火电价格中引入环境名义补偿价格,建立了能够体现抽水蓄能电站效益的环境经济调度模型,并引入粒子浓度认知的粒子群算法对模型进行求解.通过算例证明了抽水蓄能机组在环境经济调度中能够带来经济效益,有利于提高抽水蓄能电站的利用率.     

抽水蓄能电量认购交易机制研究

随着中国电力体制改革的逐步推进,市场化方式成为提高电力系统运行效率的重要途径。为改善抽水蓄能电站的综合效益,研究了抽水蓄能市场的电量集中竞价交易模式。通过对比安徽省和江苏宜兴市的抽水蓄能交易机制,分析了报量不报价模式的不足。在明确了市场参与主体与准入条件的基础上,基于对积极承担抽水蓄能电站容量电费发电厂的鼓励,以及对串谋交易和利用市场力操纵市场等消极竞价行为的惩罚,建立了考虑奖惩的抽水蓄能电站容量电费交易模型。最后,以某市7家发电厂为例,结合具体算例对抽水蓄能市场运行进行模拟,验证了出清模型与奖惩机制的有效性,可以在市场建设初期对市场参与主体有一定的引导作用。     

美国电力市场中的金融交易模式

介绍了在美国电力市场中,为了规避价格风险而设计的日前市场和实时市场双结算体系,以及双边交易和电力金融期货的交易结算模式,分析了其对电力市场的稳定和电力系统运行的作用,揭示了其规避风险和适应电力系统实际运行的原因,并指出,日前市场、双边交易和电力金融产品等非实时电力交易是为适应电力商品的特殊性而提出的金融交易模式。最后对我国的电力市场交易的发展提出了建议。     

国外新型储能政策研究及对中国储能发展的启示

近年来,美国、英国、澳大利亚等国在推动能源低碳转型过程中,出台了一系列支持政策,有效促进了新型储能快速发展,对于中国推动储能规模化发展具有一定借鉴意义。对3个国家的储能政策进行全面梳理分析,美国与澳大利亚主要从提供财税支持、完善市场机制、明确发展目标3个方面出台了相关政策,英国则是通过建立成熟自由的电力市场,为储能发展创造了良好条件。对比中国实际情况,结合新型电力系统构建对储能发展的需求,提出国内新型储能发展的启示与建议。     

市场环境下抽水蓄能电站的价格市场衔接机制设计与效益评估

基于我国抽水蓄能电站存在投资成本回收压力大、社会投资意愿不强、与市场发展不够衔接等生存发展问题,设计抽水蓄能电站两部制电价市场衔接机制,并建立市场化模式下抽水蓄能全寿命周期效益评估模型,对抽水蓄能参与市场的利润空间进行测算。通过对容量电价与容量电费进行电站全寿命周期仿真,发现核定容量电价有下降的趋势并趋于平稳,容量电费呈“U”型变动趋势。研究结果表明设计的两部制电价市场衔接机制可以使抽水蓄能电站在电力市场中获得合理收益,阶梯式逐步降低核定容量电价覆盖电站容量的比重,帮助抽水蓄能电站较平稳地转换到独立市场主体的身份。     

电力市场环境下蓄能电站的运行效益评估

随着电网峰谷差的增大，具有“调峰填谷”双重作用的蓄能电站在电力系统中的作用越来越大。蓄能电站在电力市场环境下的优化运行具有特殊性，有很大的经济和社会效益。提出了电力市场环境下蓄能电站的运行效益定量评估模型。模型基于概率生产模拟，以蓄能电站静动态综合效益最大为目标函数，同时考虑了电力系统运行中的多种经济和技术约束条件。通过对算例的计算和分析验证了所提模型的有效性。研究成果对于蓄能电站在电力市场环境下的运行调度和效益评估有重要的实用价值。     

抽水蓄能机组励磁系统运行特点分析

针对抽水蓄能机组与火电机组在运行方式上的不同,分析抽水蓄能机组在启动、停机的控制方式下励磁系统的运行特点。结合抽水蓄能机组在电网中所起的作用,介绍在电网调峰和黑启动时机组励磁系统的运行特点。     

基于联盟博弈的多微网共享储能联合配置与优化

在“双碳”目标的背景下,亟须充分调度新型电力系统中的灵活资源。同时,共享储能的理念打破了传统储能经济运营模式,对提高储能运行效益具有革命性意义。考虑到储能设备的容量配置和运行优化是耦合的,在能源细胞-组织框架下提出共享储能联盟博弈的双阶段多目标优化配置方案,并采用Shapley法公平分配联盟合作成本。首先,建立考虑设备投资、功率波动和售购电价的多目标总储能配置模型,基于NSGA2算法求得联盟整体储能规划的Pareto前沿面。然后,以细胞间交互功率最低为原则,分别计算各细胞内部的储能容量和功率配置。通过比较联盟合作的收益与参与者群体分割的子合作收益,以判断能源细胞联盟的稳定性,并依据Shapley法对各能源细胞进行成本与利益分配。最后,采用居民、商业和工业3类能源细胞的博弈算例对不同合作方案进行对比分析,验证了所提方法的有效性。