双侧开放市场中能量与备用容量的联合优化

为缓解系统中有限装机容量与一定的备用容量要求之间的矛盾，根据电力用户可以采取积极措施主动进行负荷管理而为系统提供备用容量的思想，提出一种基于最优潮流的能量和备用容量市场联合优化模型；研究在双侧开放的电力市场环境中，用户主动参与备用容量服务对市场运营效益的影响。IEEE 30节点系统算例表明，用户进入旋转备用容量市场，成为系统备用容量的新供应者，可使全系统的运营效益有较大提高，减少了系统备用容量购买支出，降低了各节点上的电价水平和系统备用价格。     

关于可中断负荷参与系统备用的评述

讨论可中断负荷（IL）市场的经济补偿模型及报价清算规则，指出参与系统备用服务的IL市场与发电侧备用市场之间的协调对于发电充裕性的重要性。将IL的市场引导方式分为2类，即用户接受停电概率换取的折扣电价补偿与在实际停电后按合约赔偿。两者都可按竞价的市场方式运作，并都在容量事故发生后实施负荷的中断。但前者对应于日常的低代价，且像支付发电侧备用的容量费那样，与停电是否实际发生无关;而后者则对应于小概率的高代价，且像支付发电侧备用的电量费那样，只有在实际停电后才支付。两者的经济特性不同，故具有协调空间。强调以量化指标统一反映系统备用的充裕水平与风险代价，兼顾发电备用的经济性和可靠性。     

市场环境下计及无功源停运的年度无功购买策略

无功需求容量的适当确定和获取,对维持系统电压稳定、降低网损和缓解电力市场环境下的无功市场势力至关重要。研究了电力市场环境下计及无功源停运的年度无功容量购买策略问题;发展了计及多个无功源可能同时停运时确定无功容量需求的数学模型,以最小化购买无功容量的成本、切负荷成本和发电再调度成本之和的总成本为目标。发展了蒙特卡罗模拟和差异进化算法相结合的方法来求解这一优化问题。最后,用算例对所提出的模型和方法做了说明。     

可中断负荷参与的备用市场帕累托优化模型

目前，已有可中断负荷参与备用服务市场竞争的实践，但是现有的备用市场优化模型仅考虑购买备用服务成本的差异，不能反映出可中断负荷和发电商提供的2种备用服务的效用差异。为此，文中分析了可中断负荷和发电商同时参与的备用市场采用现有优化模型的局限性，同时基于帕累托优化理论提出了一种可中断负荷与发电商同时参与的备用市场的帕累托优化模型。算例验证了利用该模型可在相同的备用购买成本下获取最大的系统效用,实现可中断负荷与发电商提供的2种备用资源的优化配置。     

区域电力市场运行备用容量的确定和获取初探

讨论了区域电力市场环境下运行备用容量的确定和获取问题。首先，阐述了在区域电力市场中可供选择的两种不同的运行备用市场模式，即“协调运作”模式和“统一运作”模式，然后重点针对“协调运作”模式下的区域运行备用容量的确定和获取进行了讨论，兼顾了区域资源优化配置和省/直辖市间联络线结构的特点。为了确保区域运行备用市场能够顺利建立并稳健运营，如何将区域运行备用收益合理、公平地分配给参与区域电力市场的各省/直辖市成员是一个必须解决的重要问题，为此提出了基于合作博弈理论的方法，以提高各省/直辖市参与区域运行备用市场的积极性。最后，通过仿真算例说明了所提出的运行备用容量确定和获取机制的基本特征。     

有功和AGC联合电力市场调度模型及定价分析

自动发电控制（AGC）作为一种主要用于有功调频和实时电力电量平衡的负荷备用容量，与有功电能交易的耦合性较强，在系统运行出现波动时，AGC容量的确定直接关系到电能市场的价格波动。为了防止在线机组事后（即在实时调度中需要AGC时）通过滞留容量来牟取暴利，电力市场环境下如何考虑有功和AGC联合电力市场的协调运作问题是一个值得研究的课题。文中对此进行了讨论，首先建立了有功和AGC协调运作的联合市场调度模型，使得购买有功和AGC容量的费用最小；然后重点就联合优化下的AGC机组进行了定价分析，特别针对其机会成本和滞留容量等问题进行了讨论，得到了一些有益的结论。最后，通过算例仿真说明了所建模型的基本特征。     

基于需求侧可靠性差别定价的电力市场交易新机制

不同电网用户对电网（用）电安全可靠性的要求存在很大差异，文中综合考虑发输电系统可靠性、负荷不确定性和负荷节点综合供电可靠性的关系，依据“按质论价、高质高价”的原则，提出了一种满足用户个性化要求且基于需求侧可靠性差别定价的电力市场可靠性交易新机制:电力用户根据自身的用电负荷特征及电网公司公布的可靠性电价申报供电可靠性要求，电网公司在综合考虑低可靠性要求用户削负荷能力的情况下确定系统中最佳的备用容量水平，这种模式不仅更容易被电力用户接受，而且因其无需确定用户切负荷的损失费用，实现起来更为简单。     

美国新英格兰备用电力市场设计和优化新模型

首先介绍了美国新英格兰电力市场备用市场的设计，然后提出一种在联营型电力市场中能量和备用调度的联合优化新模型。该模型是一个不可微优化模型，能够模拟备用机组的机会成本，因此比文献中报道的模型更加全面、完整。文中将联合优化模型转化为等价的混合整数优化模型，并建议运用分支定界法求解。针对不同的市场设计方案推导了相应的能量和备用的边际成本。讨论了联合优化问题的解的求解方法和最优解的多值性。此外，文中还讨论了一种常见的联合优化计算方法，并指出其启发性质。研究表明一个包含机会费用的市场设计从结构上讲非常复杂，从计算上讲也非常有挑战性。这些研究结果为实现美国联邦能源管制委员会所倡导的主辅市场联合优化设计奠定了理论基础。     

计及无功功率成本及其资源价值的无功采购方法

摘要： 电力市场中，满足负荷无功功率需求以及提供系统电压支持属于辅助服务的范畴，一般由系统运行员(ISO)进行集中优化调度和控制计算，向相应的辅助服务提供者购买无功功率，并将成本分摊到用户。在分析无功和电压支持的特点、无功的生产成本和资源价值的基础上，文中提出了一种新的无功/电压辅助服务市场机制，并设计了向发电机、调相机等动态无功源采购无功功率的算法。该算法的特点是：考虑了无功的容量成本和电量成本；引入基于等效无功补偿法的无功价值因子，从而考虑了系统中不同位置无功源的资源价值差异；计及了无功分布对有功网损以及相应的有功功率生产成本的影响。IEEE 14节点系统的算例表明，该方法能够优化无功采购成本，算法合理有效。     

旋转备用市场中考虑可靠性的多目标分层决策

电力市场环境下旋转备用的出清结果对发电系统可靠性有着重要影响。提出了对运行阶段发电系统可靠性进行评估的新指标———考虑旋转备用的电力不足期望值，它综合了机组可靠性参数、爬坡率、投运时间以及电能和旋转备用市场出清结果对系统可靠性的影响。指出用排队法进行旋转备用出清的结果只是满足购买费用最小的一个非劣解，进而提出考虑可靠性的多目标分层决策模型，并用遗传算法和非线性优化算法求解。仿真结果表明了该方法的有效性。