当量电价体系及相关制度设计:(四)运行备用辅助服务的当量模式与定价方法

讨论了英国电力市场运行备用定价方法的合理性及其不足。建议我国运行备用市场采用在日前发电主市场定价基础上同时定价的联营模式，即日前定价、当日服从调度、事后按既定价格如实结算。由于运行备用市场以容量效益为主，因此很适合采用当量电价方法；又由于系统面对随机发生的事故，运行备用化解了市场风险，因此又有必要引入概率学的可靠性和随机生产模拟技术。从这两点出发，发展了运行备用辅助服务的概率学实用当量电价法。最后给出了算例。     

含风电电力系统能量–调频–备用联合运行日前市场电价机制智能代理仿真分析EI北大核心CSCD

由于输电容量约束,二次调频和旋转备用在实时调度过程中可能出现输电阻塞,分割了市场,加剧火电机组的市场力,现有的节点边际价格机制难以激励火电机组申报真实的能量和辅助服务成本信息,从而阻碍风电的消纳。为设计市场电价机制、促进新能源消纳,建立了含风电电力系统能量–调频–备用联合运行日前市场智能代理仿真模型。首先,构建了考虑预想极限场景下辅助服务可用性的日前市场出清模型,建立了含辅助服务调度阻塞成本的能量、调频和备用的节点边际电价和Vickrey-Clarke-Groves(VCG)电价机制;进而,应用智能代理的仿真方法研究了两种电价机制下的市场均衡情况,以评估两种电价机制的差别;最后,通过修改的IEEE39节点系统验证了VCG电价机制的有效性。     

基于动态电价的新能源实时调度定价与策略研究

提出了一种对新能源电价进行动态定价的策略和方法,将新能源动态电价分为固定电价和浮动电价两部分。利用浮动电价实时反映新能源发电带来的环保减排价值和对电力系统运行的影响。在动态经济调度模式的基础上,对比火电机组的边际环境成本和备用容量偏移量,提出了新能源环境电价、实时备用容量电价、预测惩罚电价3种浮动电价的定价策略。仿真计算结果验证了3种浮动电价制定的合理性和正确性。     

当量电价体系及相关制度设计:(八)双边交易过网服务中含运行备用的当量电价法

在库联营基础上开放双边交易有重要的市场意义，然而其过网服务定价却是一个复杂问题。文中论述了过网费中应包括的6项主要成分，即输电线路运行和投资的2项回收成本，网络阻塞和优化调度的2项机会成本，以及运行备用和自动发电控制(AGC)的2项辅助服务成本，这2项辅助服务都是交易中心购自库联营发电并通过输电网提供的。前4项基本的回收成本和机会成本都已在输电当量电价中计入，而AGC辅助服务适合另行单独定价和考核。文中主要介绍了包含运行备用辅助服务的双边交易过网服务的当量电价方法。算例给出了不合和含运行备用的过网电价的日变化曲线及其成分，表明在过网电价中自动包含运行备用辅助服务成本是必要的、可行的；还表明在过网主要路径附近存在阻塞时，过网费率灵敏于负荷水平和过网节点，从而展现了当量电价方法解决这类复杂问题的优越性。     

解读当量电价法

通过对当量电价法与统一出清电价法的对比分析,证实了当量电价法不但符合电力系统运行特点,而且与统一出清的边际成本电价法一样,能够提供丰富和正确的经济学信号。但发电上网当量电价法又是在保持优良加载顺序条件下,将边际成本性质的最小成本折线,提升到参考系的平均成本水平,这就使当量电价理论区别于传统的边际成本理论,将经济学的边际成本理论和会计学的平均成本理论统一起来。因此,文中指出,当量电价法是一类新的定价方法,它有严格的经济学基础,特别适用于有强烈规模经济性的电力市场。同时,它还解决了市场效率和投资充分回报这个两难问题;特别是在电力短缺情况下,可以自动抑制电价的飞升,又可以对发电厂商的不良市场行为自动实现有效而合理的惩罚,解决了缺电条件下同样能开放电力市场的重大难题;并提供了与政府职能相称的有效、合理的监管手段。当量电价法不失为一种适用于电力市场的优秀的定价方法。     

运行备用市场定价机制对机组报价行为的影响

运行备用是保障电力系统高可靠供电的必要手段。能量市场和运行备用市场之间存在着内在联系。如果备用市场的定价机制能够引起能量市场出清价格的变化，对系统的影响将很大。文中首先按照不同的备用市场定价原则，即市场出清价格方式和按报价结算方式，获得了机组基于成本报价时的利润分布，并分析了分布的合理性及其对机组报价行为的影响。然后利用博弈模型，考察了备用市场不同的定价方法对能量市场机组的报价行为的影响，认为在运行备用市场使用按报价结算方式定价比统一的出清电价方式能更好地引导机组在能量市场报成本价格。仿真计算结果说明了理论分析的意义。     

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.     

电力市场中旋转备用的效益和成本分析

电力市场环境下辅助服务的作用和成本分析是一个亟待解决的问题,旋转备用的研究是其中重要的组成部分。文中提出了旋转备用成本分析和效益评估的定义和计算方法。基于电能成本分析,提出了系统最佳开机台数的确定原则,旋转备用的优化分配调度模型,以及根据旋转备用边际机会成本确定旋转备用电价的思想。最后通过数字算例说明了算法的实用性与合理性。     

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。     

发电竞价上网的简易当量电价法

在标准当量电价法的基础上发展了一种简易当量 电价法。可以免去专门的优化软件、随机生产模拟技术和所有机组影子容量成本的评价等 较为复杂的环节,同时保留了当量电价方法的主要特性与功能,既便于理解和应用,又 有别于英国方法和两部制电价法,适用于发展中国家。发现了标准当量电价法 中的特征量——准当量,提出虚拟机组和可行域的新概念,发展了一个极大极小两次排序 确定边际电价的新方法,以及容量效益的合理分摊等。最后给出了其机理分析和算例。     

不同定价方式下电力拍卖市场运行特征的比较研究(二)仿真结果及其分析

以IEEE可靠性测试系统的数据为基础,对不同定价规则的电力拍卖市场进行了基于智能代理的仿真。结果表明：①在统一出清电价(UCP)和按报价支付(PAB)的电力市场,减少发电厂商的市场份额可以削减发电厂商的市场力,但条件是系统要有足够的备用容量;如果负荷需求接近总可用容量,即使最大的发电厂商的市场份额只有11．4％时,其电力市场的价格也会远远偏离其边际成本价格。②在PAB电力市场,市场均衡状态的总购电费用以及平均价格两方面几乎和UCP电力市场电价没有差别,甚至还要高于UCP电力市场的均衡价格,因此,使用PAB的方法很难达到抑制电价飞升的目的。③在当量电价(EVE)的电力市场,发电厂商几乎没有策略空间,所有的发电厂商都自动按照其成本报价,而且对于各种情况都具有相当稳定的表现。EVE还提供了一种独特的容量投资自动补偿机制,使得在发电生产成本存在规模经济性时,发电厂商可以得到合理的补偿。而在UCP和PAB电力市场,一方面会出现发电厂商报高价的现象,另一方面还会出现部分发电厂商负利润的情况。所有结果表明EVE具有优良的市场特征,对于发电容量相对紧缺,不变成本不可忽视的中国电力工业现状,采用EVE不失为一个明智的选择。     

当量电价自动抑制厂商不良持留行为的自律新机制

持留发电容量(囤积居奇)获利是发电厂商行使市场力的最常用手段,由于极具隐蔽性,其危害也最大.在统一出清和两部制电价下,发电厂商从自身利益出发会采取持留容量策略;在PAB电价下,发电厂商可先持留容量造成供应紧张,然后通过报高价获利.在上述传统定价机制下,只能采用外置的补救性措施来抑制市场力,无法从根本上解决问题.实用当量电价为抑制市场力提供了全新的机制,使抑制市场力措施在定价机制中内部自律化.作者首次分析了实用当量电价下,发电厂商拥有多个发电单元的持留容量行为(发电厂商勾结的情况与此类似);结果表明,即使在这种情况下发电厂商仍没有持留容量的利益驱动,体现了当量电价抑制市场力的内在自律新机制.     

不同定价方式下电力拍卖市场运行特征的比较研究:(一)模型与算法

由于电力拍卖市场具有明显的寡头市场特征,且由于发电领域依然存在规模经济性,电力拍卖市场的定价规则出现了多种选择,如边际成本定价、按报价支付定价和当量电价定价法.文中构造了一个基于智能代理的仿真模型讨论3种定价方法的市场运行特征.该模型用具有分散自主决策和智能学习的代理表示发电厂商,在重复进行的报价博弈中,发电厂商通过利润高低按照生物的条件反射原理学习并改进报价策略,追求其利润最大化,随着迭代次数的增加,市场将逐步收敛于均衡位置.然后,通过不同定价方式的拍卖市场均衡状态的比较给出了3种定价方式的市场运行特点.给出了智能代理仿真的模型及其发电厂商的学习算法.最后用一个算例阐述了学习算法的特点.     

当量定价机制下发电商的产量决策分析与比较

分析了当量定价机制下发电商的最优产量决策,比较了当量电价、统一出清和按报价支付3种定价机制对发电商的产量决策的激励作用。指出在统一出清和按报价支付定价机制下,发电商会通过持留行为滥用市场力,而在当量电价下,尤其在缺电情况下,发电商的最优产量决策仍然是申报其最大可用容量,而不是持留发电容量。当量定价方法激励发电商申报全部容量的机制,可以保证电力市场的充裕容量,从而实现了电价乃至市场的稳健性。     

备用辅助服务市场的组织与交易决策

备用辅助服务是电力系统的重要特征之一，关系到电力系统的安全运行与可靠性，在电力市场环境下，备用辅助服务的市场组织，指标量化和费用结算等研究课题一直令人关注，文中对各类备用辅助服务市场的组织模式，备用市场与电量市场进行协调等相关问题进行了研究，总结了电量市场与备用市场的交易决策方法，并提出了电侧电力市场中备用市场运行模式的建议。     

电力市场环境下运行备用问题的研究

运行备用作为辅助服务的一种，在维持电力系统的安全可靠性、提高系统运行质量，缓解高峰负荷电价等方面具有举足轻重的作用。在电力市场环境下，运行备用的获取和定价面临着许多新的挑战，相关研究工作散见于各类文献中，所探讨的内容主要涉及了：运行备用定价机制的框架性研究，发电侧对备用市场的决策响应与投标策略，可中断负荷管理和对停运成本的分析评估，以及如何制定出兼顾经济性和可靠性的定价策略等相关问题，对国内外在这些方面的研究工作做简要综述。     

缺电情况下能开放电力市场吗?——兼论当量电价的应用

大多数发展中国家，特别是中国，电力需求还处在快速增长阶段，而且装机容量本来就不富裕，在投资体制还未理顺甚至还时有短缺的情况下，如何开放和建立电力市场是必须面对的问题。文中讨论了在容量短缺情况下开放和建立电力市场的基本要求：①必须在保持市场效率前提下，给予投资者充分合理的回报以鼓励投资；②必须同时建立容量市场风险制约的投资机制，加以制衡，以形成良性循环；②必须建立能够自动抑制市场电价不合理飞升的交易机制；④政府要有比设置价格上限更为有效合理的监管手段。指出：在规模经济性没有完全消失的条件下，传统边际成本定价方法无法给予容量充分的回报，而且也不能在寡头垄断市场条件下，有效、合理地抑制哄抬电价和持留容量行为，因此一般说来，在容量短缺情况下不适合使用该方法启动电力市场。认为：当量电价在保持市场效率前提下能给予投资者充分合理的回报，鼓励投资；同时引入容量市场风险制约的投资机制，加以制衡；还能自动抑制发电厂商哄抬电价和持留容量的不良行为，并为电力监管提供了清晰的思路，因此，即使在容量短缺情况下开放和建立电力市场，当量电价仍不失为一种可操作的、简单易行的方法。     

当量电价体系及相关制度设计:(三)水电上网的当量电价法

介绍了在电力库联营模式下水电竞价上网的方式及其当量定价方法。由于水电工况变化较大，要求合理评价其容量和电量价值，当量电价就有了独特的优势。原则是电力交易中心优先利用水电，但其电价由其等值火电决定。方法是水调中心先申报水电的日上网容量和电量，用峰修整方法获得修整后火电系统面对的剩余负荷曲线，然后，用实用当量电价法确定各火电的当量电价，再将水电插入，用其上下相邻火电的当量电价等值该水电，并评定其电价。整个过程是通过水调中心和电力交易中心之间的电量及电价几次交互，达到双方可接受的协调一致。最后讨论了水电的年收支平衡问题。这一方法很好地体现了当量电价方法的优越性。