电力市场下边际成本计算方法的解读

对边际成本在电力市场中的应用问题进行了深入的研究.通过微观经济学中的边际成本由来以及如何引入电力系统出发,分析了两者的应用前提,得出了目前的边际成本法计算电价所存在的问题.指出了将经济学中成立前提为产品、产量和成本各自独立的边际成本用于功率互相耦合的电力系统是难以接受的;某些情况下之所以顺利应用是由于忽视了网络中任一节点电压都是由所有节点注入功率共同维持的;在理论上,成本曲线上的点其切线斜率变化趋势多样,其中一些根本无法描述边际成本;在应用上,由于其仅适用于POOL模式,则产生了双边交易或多边交易下对电力市场公平性、公正性的考验.     

多区域互联电力系统输送服务边际电价的实现和分析

在电力工业中,按参与转运的电力公司和其他电力公司（电力交易方）在地域上的关系可以划分为不同的转运类型：区域内部,母线到母线;区域间,区域到区域;区域间,区域到母线;区域间,母线到区域;区域间,母线到母线。在一个多区域互联电力系统中,一个区域的有功/无功的边际转运成本是系统中电力交易买卖双方的功率变换变化一个单位时引起的该区域内运行成本的变化。每一个转运区域的边际转运成本是用多区域最优潮流模型基于最优发电调度计算得到的。应用每个区域的发电成本对母线功率需求变化和功率交换水平变化的信息,可以计算不同类型的电力交易的边际转运成本。文中通过一个有16条母线和４个互联区域的系统来分析和运用所提方法,并讨论了负荷水平和交换功率水平变化对边际转运价格的影响。     

联营与双边混合交易模式下结算盈余的分摊方法

随着电力市场改革步伐的加速,电力市场中节点边际电价体系将逐渐替代统一清算价格体系,但是其边际定价的特性会导致电力市场的结算盈余。为此,首先在理论上阐述电力市场结算盈余产生的根本原因并重点考虑亟待解决的网损盈余问题,然后采用一种独立于平衡节点选取方法分析出边际网损电价,并以支路耗散功率理论为基础结合最优潮流求出每笔交易分摊的平均网损值,由此将结算盈余合理分摊到了每笔交易。数值算例结果表明,所提出的盈余分摊方法在确保收支平衡的条件下,能够反映经济激励信息,而且计算简单,易于应用。     

电力系统节点输电网损成本分析

电力市场环境下,输电网的节点成本由发电厂上网电价与输电成本决定,这两者对节点成本的影响与潮流分布密切相关。因此,确定电网各负荷节点的电力成本是一个十分复杂的问题,而在输电成本中由于电源间的耦合关系,又以网损成本计算最为复杂。该文从功率分解和功率分量的归属问题出发,分析了电网功率的分布情况;以节点费用流守恒为原则,在研究电网线损物理分布机理的基础上,提出了一种基于电网功率物理分布的输电网损成本的分析方法。该方法可以直接得出负荷节点电力成本与购电节点购电成本的解析表达式,为解决电源间的耦合问题提供了新途径。最后,通过IEEE 9节点算例,验证了该方法对电力市场条件下的节点网损成本分析具有实际应用意义。     

英国输电定价模型中的关键环节分析

为提供一种适于我国电力市场的输电定价方法，对英国电力交易新模式进行了分析，包括电网使用费中节点边际公里、区域边际公里以及区域电网使用费的计算3个关键环节，讨论了各主要参数对结果的影响。电网使用费中包括边际成本和综合成本，所以能提供经济信号并能维持电网收支平衡。该模型适合于线路容量较大的双边交易场合，而用于经常发生阻塞或包括集中交易形式的电力市场时则需要改进。     

基于配电网格的配电网调度交易机构模型

随着分布式发电、储能和需求响应技术的快速发展,电力市场交易环境更加复杂多变。为了保障售电市场的供需平衡和配电网的可靠性运行,提出了一个基于配电网格的配电网调度交易机构模型。该模型中各个配电网调度交易机构利用配电网格内的分布式电源、需求响应和储能来调度网格内负荷供应,并通过迭代方法计算配电节点边际电价。对某八节点网络的算例进行分析,将配电网格中的调度优化问题建模为混合整数线性规划,并利用CPLEX求解器求解。结果表明,所提模型可使电力系统中的所有能源都能够竞标并从电力市场中收益,从而有效降低系统供应成本。     

市场环境下电力系统运行调度理论研究的思考

在传统电力系统运行调度理论基础上,细化和挖掘其基本的经济机制,丰富和发展电力系统的运行调度理论是非常重要的。该文就管制与放松管制下电力系统运行调度理论进行分析,阐述目前存在或不明确的问题,阐明对电力商品的总体认识。依据电力商品的积分和微分属性,提出以边际成本理论为核心,以有功功率为电力商品根本雇性的电力商品等效及度量的基本思路,并给出了分析和解决的方法。对市场环境下电力系统运行中有功调度、无功优化和成本补偿等市场机制问题进行了细致阐述,以期电力系统运行调度理论研究在市场环境下得到稳健发展。     

市场环境下电力系统运行高度理论研究的思考

在传统电力系统运行调度理论基础上,细化和挖掘其基本的经济机制,丰富和发展电力系统的运行调度理论是非常重要的.该文就管制与放松管制下电力系统运行调度理论进行分析,阐述目前存在或不明确的问题,阐明对电力商品的总体认识.依据电力商品的积分和微分属性,提出以边际成本理论为核心,以有功功率为电力商品根本属性的电力商品等效及度量的基本思路,并给出了分析和解决的方法.对市场环境下电力系统运行中有功调度、无功优化和成本补偿等市场机制问题进行了细致阐述,以期电力系统运行调度理论研究在市场环境下得到稳健发展.     

面向主辅能量市场出清的输电网双层扩展规划

电力市场开放下源荷频繁互动给高比例可再生能源并网的电力系统规划带来一系列挑战。提出了一种面向电力主辅市场出清的价格驱动下的输电系统双层规划模型。上层模型主要考虑系统运营商的投资成本及系统运行效用成本。下层模型则主辅电力市场出清模型,在考虑系统运行宽裕度的前提下以边际节点电价与备用价格引导上层输电网扩展规划。通过将下层市场出清模型基于Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件作为约束代入上层优化模型,构成混合整数非线性规划问题,进一步用近似线性化以及互补松弛等方式将非线性优化问题线性化。最后,以Garver-6节点系统及中国西南某500 kV输电网络为例进行验证。仿真结果表明所提输电网扩展规划方案有利于激励用户参与新能源市场化消纳,降低尖峰负荷场景下线路阻塞,保障电力市场交易的公平性。     

节点电价理论评估与电力市场均衡

电力市场是电力系统运行规律同经济学原理相结合的产物。通过系统功率平衡方程的引入及严密的理论推导,对节点电价理论进行了分析,说明了其产生市场赢余的原因。通过报价曲线的修正以及市场利益交易前分配原则的采用,使电力市场重新达到均衡状态,改变了节点电价理论的局限性。等报价方法是基于均衡原则的一种电力市场交易算法,以IEEE-30节点系统对其进行验证,计算结果证明了该算法的可行性。     

电力市场阻塞管理中的电价

当输电功率超过输电系统容量限制时,就会发生输电阻塞。为了保证电网安全,必须进行阻塞管理以消除阻塞。对阻塞费用的合理定价是电力市场成功运营的重要问题。文中介绍了电力市场阻塞管理中的几种电价,并具体说明节点边际电价在美国PJM和加州电力市场中的应用。     

节点边际电价的优化原理

为了实现电力市场的优化运营,关键是要建立安全约束经济调度与节点边际定价机制.安全约束经济调度能综合考虑系统的经济性与安全性目标,它既保证了系统的优化运行,也保证了系统的供电可靠性;而节点边际电价是从空间和时间2个层面尽量精确地反映电力系统的运行成本的定价机制.文中首先介绍了安全约束经济调度与节点边际价格的求解模型,描述了节点边际定价市场的优化原理;接着给出了节点边际电价的直流潮流法求解原理,并举例进行说明;最后指出节点边际电价有许多违反常规认识的地方,但这并不说明节点边际价格有错,关键原因在于电力系统运行除了遵守经济法则之外,还必须符合可靠性要求.     

基于价值公平分配的电力市场竞争机制设计

有序推进电价机制改革,构建"公平、开放、有序、竞争、完整"的电力市场体系,是中国新一轮电力体制改革的关键任务。目前国外电力市场普遍采用边际价格出清的交易机制,然而理论与实践均证明,边际价格机制难以促进市场成员真实报价,难以解决电力系统信息不对称的难题。为促进市场成员理性报价、实现电力资源优化配置,提出一种基于价值公平分配的电力市场竞争机制。首先,分析了边际价格难以保证发电机组真实报价、导致市场效率损失的现象和原因;进而,基于Vickrey-Clarke-Groves(VCG)机制设计理论,提出适应电力日前市场的价值公平分配机制,理论证明所提机制满足激励相容、个体理性以及系统成本最小化,并解释了该机制实现激励相容原理的经济学意义。基于IEEE 30节点和118节点系统的算例分析验证了该机制的有效性。     

级联相关的神经网络模型在边际电价预测中的应用

在实际的电力市场运作中，电厂的报价反映了电厂的运行成本和市场供求，决定电厂机组能否上网发电和上网电量。而报价的一个重要指标是预测的系统边际电价。因此，电力市场中的边际电价预测在发电厂的市场化运营中处于重要的地位，特别是对电力供应商的决策有重要意义。文中应用神经网络理论中的级联相关模型对电力系统的边际电价进行预测，优点在于避免了对网络结构的估计，网络在训练的过程中能够自适应地增加隐含节点，同时提出了在训练集中增加特殊数据点以提高预测精度的方法。通过New EnglandISO数据算例预测第2天的24h边际电价说明了这种方法的可行性，并用3层BP神经网络做了对比研究。     

加权求和法解析节点边际电价

从电力市场节点边际电价的定义出发,提出功率传输分配因子,利用加权求和法解析在不同情况下的系统各节点边际电价（loational marginal price,LMP）,并利用电力系统分析软件PowerWorld,以一个7节点的示例验算,证明该解析方法的有效性,进而阐明节点边际电价在电力市场中的意义。     

基于费用流法的输电网节点电力成本分析

电力市场环境下，输电网的节点成本与发电上网电价和输电成本有关，而这两者对节点电力成本的影响又与潮流分布有密切关系，因此，确定各负荷节点的电力成本是一个十分复杂的问题，该文提出了费用流的概念，把功率看作是费用的载体，从经济意义上分析了费用 在输电网络中流动的机理，并构建了一种输电网节点电力成本分析模型，既能分析包括发电成本和输电成本的节点单位电力成本，也能单独分析各项成本对单位电力成本的影响；通过费用流追踪，展现出包括网损功率在内的发电功率和负荷功率之间的直接关系，清楚地表示了负荷节点单位电力成本的构成，其特点是计算简捷，物理概念清楚而又不依赖于任何功率分配的假设。     

基于边际成本比较型竞价模式的电力现货市场机制设计

在建设新型电力系统、极端天气频发、一次能源价格飙涨、保供电常态化等背景下,文中提出了基于边际成本比较型竞价模式的电力现货市场机制,为统筹多市场主体利益、协调省间与省内交易提供了可行思路。首先,深度解析了现有电力现货市场机制在统筹多市场主体利益上面临的挑战,在采用边际成本比较型竞价模式的基础上,深入考虑不同类型发电机组的成本特性,提出了一种两阶段分层边际定价的电力现货市场机制,可有效统筹发电侧成本的可疏导性、用电侧电费的可负担性以及新能源机组的激励性。然后,提出了基于边际成本比较型竞价模式的省间-省内两级现货市场机制,并对其应用价值进行了探讨。最后,基于电力现货市场仿真平台开展算例分析,对所提市场机制的有效性和可行性进行了验证。     

实时电力交易中平均成本和边际成本定价理论研究

发电计划的制定、网损分摊以及阻塞调度是实时电力交易的主要内容。首先对电力市场均衡进行了详细的描述,阐明了基于市场均衡原则的市场效益分配是公平、合理的;然后基于市场均衡原则分别论述了基于平均成本定价理论和边际成本定价理论的网损分摊以及阻塞调度方法,说明了以平均成本定价理论为基础的网损分摊方法是精确的,而基于边际成本定价理论的阻塞费用分配方法是有效的;最后以IEEE-30节点系统为检验系统,对所提出的方法进行了验证,证明是正确的。     

电力交易计划的关键信息及合理性判据

为了规范电力市场中的信息披露行为,电力监管机构会要求电力调度交易中心披露大量市场信息。从数据学习的角度来看,海量的市场交易信息不但无法提供有效的市场交易信息,反而可能导致信息灾难问题。为此,文中对电力市场信息分类方法、披露原则问题进行了定性和定量研究。通过对电力交易计划最优判据的研究,提出了交易计划的关键信息集合的概念和交易公平性判据。关键信息集合是用来判断电力交易合理性的最小信息集合。利用关键信息集合概念确定电力市场披露信息种类,能够大大减少信息披露中的冗余信息,避免出现信息灾难。研究还表明,市场出清价格在判断交易计划公平性时价值不大,而节点边际电价包含了关于电力交易的大量信息,应该成为电力市场信息披露中最重要的数据之一。     

节点边际电价与阻塞费用影子价格线性化模型研究

首先介绍了节点边际价格的经济含义,然后在简化直流电力系统的前提下,根据其经济含义推导了节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性化关系。当无阻塞时,系统只有一台边际机组。当系统发生阻塞时,边际机组的个数等于阻塞线路个数加一。根据这一规律,我们建立以边际机组变化量为变量的一元方程。结合节点边际电价的经济含义,推得节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性关系。根据两者的关系建立了在POOL模式下和POOL加双边交易模式下计算节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性数学模型。根据P JM提供的5节点测试系统验证该线性模型的有效性。最后依照边际价格的结算体系下市场参与者进行结算,分析了在节点边际电价结算体系下,阻塞对市场参与各方的影响。