风电并网后系统旋转备用费用分摊方法

为降低系统备用需求,将备用购买费用分摊给各责任方。由于风电已成为引起备用的重要风险因素,故将风电作为参与备用费用分摊的一个责任主体。在对容量费用进行分摊时,针对备用中处于不同位置的容量段对各责任方的价值不同,提出对备用容量费用进行分段按责分摊的方法;而备用的调用会引起购电费用的变化,因而备用电量费用采用谁引起调用谁承担的方法进行分摊。算例验证了所提方法的有效性。     

区域电力市场中的分区备用模型

分区备用可以保证区域电力市场安全经济运行。将区域电价有关概念推广到区域备用市场;建立两层模型,该模型考虑了地区间联络线传输容量约束、各地区最小备用容量需求和总备用需求等约束;模型的求解不仅可以得到区域备用价格,而且可得到故障情况下合理的调度方案;提出了基于调度方案形成各地区对备用的利用系数,基于利用系数对备用费用进行分摊的方法,为备用费用分摊这个难点问题提供了新的思路。通过算例验证了模型的有效性和可行性。     

计及风险因素的事故备用容量购买决策模型研究

针对电力系统中事故发生概率不同,通过购买需求侧低电价和高赔偿事故备用容量,并与发电侧备用容量优化组合,在取得经济性的同时,也带来了一定的风险性。基于经济学中的效用和风险理论,同时考虑备用容量和电量价格波动以及事故发生带给供电公司的风险性,建立了考虑经济性和风险性的最优事故备用容量购买模型。并利用蒙特卡洛方法对一个研究时段内的最优备用容量分配进行了仿真求解。结果表明,所建模型能为电力公司购买事故备用容量提供一定的风险决策依据。     

计及风险因素的事故备用容量购买决策模型研究

针对电力系统中事故发生概率不同,通过购买需求侧低电价和高赔偿事故备用容量,并与发电侧备用容量优化组合,在取得经济性的同时,也带来了一定的风险性.基于经济学中的效用和风险理论,同时考虑备用容量和电量价格波动以及事故发生带给供电公司的风险性,建立了考虑经济性和风险性的最优事故备用容量购买模型.并利用蒙特卡洛方法对一个研究时段内的最优备用容量分配进行了仿真求解.结果表明,所建模型能为电力公司购买事故备用容量提供一定的风险决策依据.     

电力市场环境下旋转备用费用分摊的新方法

电力市场环境下,发电方、输电方和负荷方成为各自独立的经济实体。各方存在的风险因素都可能导致系统对旋转备用的需求,因此购买旋转备用的费用应由电力市场中存在风险因素的各方分摊。利用旋转备用损益期望值来评价旋转备用对具有风险因素的各市场参与方的价值,并按比例分摊旋转备用费用。最后,研究了改进算法效率的方法。算例分析验证了该旋转备用费用分摊方法的公平性、合理性和较好的可靠性激励作用。     

基于风电不确定性的电力系统备用容量获取

针对风电功率预测的不确定性对电力系统备用容量的影响,建立了基于风电不确定性的备用容量获取模型。首先利用场景法模拟生成风电功率、负荷及常规机组的不确定性模型,进而对生成场景进行概率统计得出系统差额概率密度函数,得出系统电量不足期望(EENS)和风能浪费风险(EWWR)指标,并通过EENS和EWWR指标及备用容量成本从系统可靠性和经济性两方面折中进行系统正、负备用容量的确定。最后通过10机系统仿真,验证了该方法在满足可靠性前提下有效地减少了备用成本和弃风量。     

发电系统一致性运行可靠性指标及其优化模型

通过类比金融领域中的风险价值和条件风险价值等风险度量方法,定义风险备用和条件风险备用,作为发电系统运行可靠性度量指标。建立条件风险备用最优化的普适模型。提出一个效能函数,通过对该效能函数求极大值即可获得使系统可靠性最高所对应的风险备用和条件风险备用,从而避免直接通过定义这一较繁琐的方式计算可靠性指标。以发电容量市场购电决策最优化为例建模并进行数值仿真,实验结果表明了文中所述模型的合理性和有效性。     

计及电力不足概率的旋转备用调度模型及分析

为激励发电商申报体现机组可变发电成本的电量电价,通过引入电力不足概率将备用容量电价和电量电价相结合作为综合报价,建立基于综合报价的旋转备用调度新模型.通过严密的数字推导,对所提模型和原有的基于容量电价排序调度模型进行有效性分析,分析表明所提模型能有效地抑制发电商在容量电价上的策略性竞价.以IEEE-30节点系统为例,对两种模型在出清结果、价格曲线和购买费用等方面进行了详细的分析和对比,验证了该模型的有效性.     

基于条件风险价值的含风电电力系统旋转备用效益研究

由于风电出力的波动性和间歇性,大规模风电并网使得旋转备用效益和风险的矛盾更加突出。考虑系统上、下旋转备用的容量成本和能量成本,以及因购买上旋转备用而减少的失负荷损失和因购买下旋转备用而减少的弃风损失,以期望旋转备用效益最大和系统损失的条件风险价值(CVaR)最小为两个目标,建立基于条件风险价值的含风电电力系统旋转备用效益-风险模型。采用蒙特卡罗法模拟实际负荷功率和风电出力的预测偏差,并改进多目标粒子群优化算法,用于求解得到期望旋转备用效益-风险有效前沿和日前旋转备用计划,以及不同可靠性水平、置信水平对期望旋转备用效益和风险的影响。最后,通过算例验证了该模型和算法的可行性。     

电力市场环境下备用容量的社会效益分析

从经济角度出发,以系统备用容量最佳社会效益为目的,通过对系统可靠性和经济性之间的比较,建立不同可靠性水平下的协调优化模型.应用Mento-Carlo随机模拟法确定不同概率条件下备用不足期望值,根据负荷重要性分级求出负荷中断代价.分析了系统的备用容量费用与备用不足期望值的损失费用之间的关系,通过以全局控制代价最小化算法计算出最低总费用,最终确定在该条件下系统保留的备用容量为最优分配和调度.算例结果明确了供电可靠性和总费用之间的关系,表明了该方法的有效可行性.     

基于外部成本内置法的备用市场竞价模型

针对多因素下多种备用资源的优化配置问题,提出基于外部成本内置法的备用市场竞价模型。以需求响应为机会成本,同时考虑容量事故的不确定性,采用风险管理方法建立发电侧备用需求曲线,实现需求侧与发电侧两类备用资源的协调。量化分析发电侧备用可靠性与碳排放因素的边际外部成本,并将该成本内置到发电侧备用的内部成本报价中,以所得边际综合成本作为竞价依据,进一步实现了发电侧备用资源的内部协调。最后,通过供需理论得到备用最优点。算例仿真结果证明所提方法能够从社会角度实现备用资源的优化配置,具有可靠性与碳减排激励作用。     

Cost allocation of spinning reserve based on risk contribution

Current cost allocation methods require generating companies (GENCOs) to afford spinning reserve (SR) costs according to their energy production rather than the impact on grid stabilization. The differences in generator reliability and forecast accuracy of renewables cause difficulty in quantifying the contribution of individual factors on the SR requirements (SRRs). First, this paper employs a reliability‐constrained unit commitment (RCUC) model to determine the SRR and SR costs according to the grid reliability. Then, a cost allocation method is proposed to allocate these SR costs based on risk contribution theories. The risk contribution theories, marginal contribution, and stand‐alone contribution are employed to measure the effect of individual risk factors on grid safety. The cost allocation method is demonstrated and discussed in the IEEE‐RTS. The proposed risk contribution method can quantify the impacts of risk factors on grid safety and allocate SR costs into them according to their contributions. Additionally, this risk‐based cost allocation method can encourage GENCOs to enhance the reliability level of generators and continuously improve the forecast accuracy of renewables to lower SR costs. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于合作博弈成本分摊理论的电力系统备用容量分配的研究

为探求公平有效的电力系统备用容量分配方法,以某大区域实际电力负荷和机组参数数据为例,运用基于合作博弈的成本分摊理论进行分析计算,并指明各算法的不同适用范围。算例结果表明核仁分摊法和Shapley值法分配备用容量较现有比例分配法更具公平性、合理性。     

定水电方式下的火电机组优化组合

主要研究了定水电方式下火电机组的优化组合问题,将动态优化调度算法引入到机组优化组合问题中。在计及动态约束的前提下,建立基于一定投运风险度指标下的机组优化组合数学模型,恰当地将网络求解最短路径方法用到此问题的研究之中,使机组优化组合问题的研究取得一定进展。     

采用保险机制的含风电电力系统短期备用计划的风险转移

在大规模风电并网的环境下,许多电力系统使用机会备用约束来代替传统的约束进行备用计划的安排以平衡系统的成本和风险。这种方法在有效的提高风电利用率的同时增加备用计划会面临的巨额小概率损失,因此提出采用保险机制对备用计划的小概率尾部风险进行转移的策略。将风电波动和单位停电损失都视为随机变量,用三种具有代表性的预测误差分布描述系统风电预测误差,用四种具有代表性的损失分布描述系统单位停电损失,以备用风险的期望值、风险价值和期望短缺三个指标来量化评估备用计划的风险。对这十二种组合的风险值和保费都进行了估算,计算结果表     

无功定价方法研究综述

无功服务是保证系统安全稳定运行的有效手段,而无功电价又是辅助服务市场定价的基础。既研究了近年来国内外学者在电力市场环境下无功电价研究领域的成果和经验;也详细分析了现有文献的无功成本构成、无功优化算法和无功定价机理。最后,它在综述的基础上引入了一个备用安全价格作为传统无功定价的第三部分。     

发电厂热备用容量的优化分配和成本分析

在竞争的发电市场环境下，备用作为一种重要的辅助服务，其成本分析是一个急待解决的问题，对发电厂热备用容量进行优化分配和成本分析，采用电能收益和备用容量收益总和最大化的目标函数。解算方法首先是根据发电厂总的发电负荷约束获得机组的经济组合，其次是将负荷在各机组间进行经济分配实现热备用容量的优化分配，热备用容量的成本采用其机会成本等值，方法简单，计算结果符合工程实际，研究结果表明，发电厂在计及备用收益和满足发电机组最低出力约束的条件下开机台数越多总收益也越大；在给定的时段和相应的电能电价下，备用容量成本随发电厂出力的增加而增加，在给定的时段和相应的发电出力下，备用容量成本随电价的增加而有较大的增加。     

基于净负荷分步建模的旋转备用优化确定风险分析方法

由于采用净负荷预测误差模型描述风电和负荷共同预测误差,优化系统旋转备用配置的多场景概率风险分析方法尚难以全面考虑风电的不确定性,如从网络安全和经济性方面必须考虑的弃风因素以及风电功率预测误差存在的非正态分布情况。为此,基于分步建模的策略改进多场景概率风险分析方法中净负荷预测误差模型,使其在计算系统失负荷风险时能够计及弃风和考虑不同类型概率分布的风电功率预测误差,并将弃风惩罚成本引入机组组合优化模型的目标函数中,以实现风电功率的合理消纳和系统旋转备用的优化确定。采用混合整数线性规划方法,对含风电场的IEEE-RTS 26机测试系统进行仿真分析,验证了改进模型的有效性。     

电力市场备用容量支持服务研究

备用容量支持服务是电力市场辅助服务的重要组成部分,为此对新英格兰州电力市场的备用容量支持辅助服务的内涵和投标评价、服务费用量化、运行机制等方面进行总结和分析。在借鉴其丰富经验的基础上,探讨了我国电力市场中备用容量服务的现状和存在的问题,并提出有关该项辅助服务的市场模式和运作机制等方面的设想。