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。     

计及新能源随机特性的备用容量确定及其成本分摊

预留备用是应对电力系统强不确定性的必要举措，随着电力市场改革的不断推进，如何科学确定备用容量，并将备用费用在各责任方间公平合理地分摊是实现电力市场化改革的关键之一。针对负荷、新能源等不确定性，提出了备用容量估计及其成本分摊方法，根据不确定性预测误差的波动特征确定备用容量，并基于Vickrey-Clarke-Groves(VCG)理论合理分摊备用成本。首先，利用非参数核密度估计方法刻画新能源/负荷预测误差的概率密度曲线，无须假设新能源/负荷服从某一固定分布,并在此基础上提出基于蒙特卡洛法的备用需求场景模拟生成方法，确定备用总容量。然后，根据VCG理论，通过一个市场参与者（新能源/负荷）对其他市场参与者的替代效益进行价值量化，基于价值大小按比例分配备用成本到新能源/负荷一侧。最后，以修改的IEEE 30节点系统以及中国某省级电网661节点系统为例进行仿真分析，验证所提方法的有效性。     

电力市场网损分摊方法综述

首先指出了电力市场网损分摊应遵循的一些基本原则.从网损分摊方法的模型和基本原理出发,较为全面地综述了电力市场中网损分摊的不同方法,各种不同分摊方法的不同特点,和介绍了一些典型国外电力市场网损分摊的计算方法.并在此基础上指出了今后电力市场中网损分摊方法的研究方向.     

基于备用责任的双边交易式备用市场的设计

介绍了备用市场的两种形式,比较了电力联营式和双边交易式备用市场的特点和优缺点。以有利于我国电力系统由计划运行向市场化运营平稳过渡为原则,提出了基于备用责任的双边交易式备用市场的设计方案。设计了备用责任分摊以及备用调用的原则和方法。     

基于条件风险价值的备用成本分摊方法

电力系统风险因素是引起备用的主要原因,实现备用费用在各风险责任方之间公平合理地分摊是推进电力市场改革的重要一步。将备用容量和备用电量区分开来,通过类比条件风险价值的方法,建立了基于条件风险备用的容量费用分摊模型。该模型考虑了风险因素概率分布偏度对备用的影响;基于谁引发谁承担原则,建立了电量费用分析模型。利用以上模型可以科学地实现正负备用费用的分摊。最后,采用修改IEEE30节点进行仿真分析,验证了该分摊模型的有效性。     

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。     

基于均衡分析的大受端电网主辅联合市场运行设计研究

研究特高压背景下受端电网的电力市场竞价策略,对受端电网省份现货市场的运行建设具有重要的前瞻意义。为此,该文建立了计及区外来电参与电能市场的电能及备用市场联合竞价均衡模型,通过构建基于多智能体系统的完全信息动态非合作博弈通信框架,进行联合市场纳什均衡的求解。模型计及电能和备用的总燃料成本、备用的机会成本,考虑外来电不确定性造成的系统额外备用,备用兼顾容量补偿和被调用后的电量补偿,以备用调用率构造期望净利润。仿真从网络约束、负荷需求量、外来电特性、备用调用率补偿、备用成本分摊模式、市场力抑制及网络规模7个方面对参与者的竞价行为进行了灵敏度分析,结论对于大受端系统现货市场机制的设计提出了合理化建议。     

电力市场网损分摊方法综述

首先指出了电力市场网损分摊应遵循的一些基本原则。从网损分摊方法的模型和基本原理出发,较为全面地综述了电力市场中网损分摊的不同方法,各种不同分摊方法的不同特点,和介绍了一些典型国外电力市场网损分摊的计算方法。并在此基础上指出了今后电力市场中网损分摊方法的研究方向。     

两种备用容量分散决策方法及其比较

电力市场中的辅助服务一般都是集中处理的,系统运行人员负责确定并购买所需的备用容量,再把相应的费用分摊给用户,备用容量决策一般基于经验和规程,不进行优化计算,所以这种做法可能导致低效率,在市场环境中,应鼓励采用分散决策方法,以便通过市场的“无形之手”达到市场均衡点和市场效率,文中提出了两种分散决策方法来确定备用容量,即分别基于合同和联营体的分散决策方法,这两种方法在实现中均应用保险理论来引导备用容 量的最优分散决策,并同时减少用户的停电损失,证明了在一定条件下,基于联营体的方法更加有效,可以在电力市场中考虑采用。     

市场环境下输电损耗分摊方法研究

针对电力市场环境下输电损耗的计算、分摊问题,通过对输电损耗的计算、分摊的目的、意义、影响因素以及损耗分摊方法的研究现状等问题的全面阐述,分析了压入法、边际类方法、增量类方法等多种理论方法的优缺点,指出输电损耗分摊应综合考虑系统运行状态、市场框架以及用户类型等多方面因素,同时结合我国电力市场中的具体问题,探索出相对公平且为各方所能接受的损耗计算、分摊方案.     

基于多Agent协同技术的用电需求预测系统的设计

电力市场环境下,用电需求日益复杂化,影响电价的因素日益增多,使电价具有较强的弹性.作者首先对用电需求预测这一需求预测和电价预测相互影响、而且这两种预测又是交叉进行的复杂过程进行了分析.然后提出利用多Agent协同技术设计需求和电价的并行预测系统.在这一预测系统中,通过Agent技术将系统理论、需求预测、电价预测、信息收集与知识发现技术紧密地结合起来,以提高供电市场中用电需求预测的准确性.     

基于供需双方竞标的辅助服务交易新机制

在竞争的电力市场中,各发电公司、电网公司和供电公司分属不同的经济实体,这导致在系统运行、规划和设计中对于系统安全可靠性因素的考虑与传统电力系统存在着巨大的区别。市场环境下的电力交易应由供需双方共同确定,基于这一原则,作者通过求取辅助服务所导致各节点供(用)电可靠性增加值及用户乐于为该可靠性增加值所支付的费用,在电网安全性供给方与电网安全性需求方(即辅助服务提供商与对电网安全性提出要求的用户)之间建立了一种等价关系,使得用户对电网使用的安全可靠性和提供辅助服务之间具有了可比性。以此为基础,在电力系统运行中提出了一种基于供需双方竞标的辅助服务交易新机制。最后,以IEEE32机24节点可靠性测试系统为例,检测了所提模型的合理性及算法的可行性。     

需求弹性对系统最优备用投入的影响

在具有一定需求弹性和调节能力的电力用户参与备用服务提供的电力市场化背景下,考虑到用户侧提供备用服务时的电价和用户需求水平的不同会造成单位容量缺电成本的变化,建立了用户参与备用服务的补偿成本（消费者剩余）模型.在此模型的基础上运用最优潮流算法研究了需求弹性对电力系统最优备用投入的影响.IEEE 14节点算例表明：随着负荷侧需求弹性的增加,发电侧备用机组的投入量逐步减小,备用投入总成本也显著降低,同时增加了系统的运营效益.     

考虑可再生能源消纳的火电机组市场力评估

随着可再生能源并网比例的不断提升,实现其全额消纳会对火电机组的市场机会产生越来越大的冲击。针对这一现象,提出了火电机组综合市场力评估方法。考虑可再生能源发电并网下火电机组备用作用的强化,对传统市场力指标——Lerner指数进行修正,建立了反映火电机组在电量市场与备用市场综合市场力的改进Lerner指标;同时计及风电出力的不确定性,采用正态分布与拉普拉斯分布的联合概率密度函数更好地反映风电预测误差的尖峰厚尾特性,完善了备用需求的表达;以电量完全竞争作为假设前提,采用电量—备用联合优化模型模拟电力市场交易,进而完成对火电机组综合市场力的准确度量。以10机系统为例进行仿真计算,验证了改进指标的有效性并分析风电渗透率、风电预测精度等因素变化对火电机组综合市场力的影响。     

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。     

几种发电商市场力评估指标在实测中的对比分析

介绍了基于市场结构、市场绩效及市场供需角度设计的几类常用及最新的发电商市场力评估指标.以测度一个模拟市场的机组市场力为例,对比分析了各类指标的理论特点及其在应用中的优劣.比较结果表明,基于市场绩效设计的市场价格可控指数(Market Price Controllable,MPC)和勒纳指数(LernerIndex,LI)更能反映市场力本意,评估效果直观、准确;从供需角度构建的机组必须运行率(Must-runRatio,MRR)指标、剩余供应指数(Residual SupplyIndex,RSI)等评估指标则是测度市场力的必要补充;而市场集中度(Concentration Ratio,CR)评价指标则是市场力判别的辅助工具,由于其精度不高,因此通常能够被涵盖在市场绩效及市场供需评估指标中予以考虑.     

储能系统参与多应用场景的协同运行策略

风电出力与负荷需求的时序关系导致仅用于风电消纳的储能具有闲置的时段和容量,故其利用率低、经济效益不佳.针对该问题,探讨了利用此类储能的闲置容量和功率参与电力能量市场和备用辅助服务市场的可行性和兼容性,并提出储能系统参与3种应用场景的协同运行策略,以提高储能利用率.首先,通过最优机组组合问题研究储能用于促进风电消纳的运行计划.然后,优化利用储能闲置容量和功率参与电力能量市场和备用辅助服务市场,修正储能系统运行计划.此外,在储能投标备用容量时设置预留容量空间以保证备用可用.算例仿真验证了该方法可显著提高储能运营收益,并分析了储能初始荷电状态、容量和功率对各应用场景下收益的影响.     

需求弹性对统一出清电价下发电容量持留的影响

分析了统一出清电价机制对发电商持留容量的激励,针对电力市场设计中应充分考虑需求响应的积极作用,建立了需求曲线线性条件下的需求弹性对单个及N个不同发电商临界及最优持留容量的影响的详细数学模型,并用实例进行了仿真.仿真结果证实了在单一买方的实时电力市场中引入需求价格弹性的必要性,而且随着需求弹性的增加发电商有利可图的持留容量空间也趋于萎缩,因此可以作为制约发电商利用容量持留而哄抬电价的有力工具.     

计及风险约束的虚拟电厂二阶段最优调度策略研究

为了实现能源的高效利用,提出一种计及风险约束的虚拟电厂二阶段最优调度策略。首先,虚拟电厂提交日前电能市场和旋转备用市场中每个交易时段的投标参量;然后,基于日前电能市场和旋转备用市场的清算结果,虚拟电厂与主电网进行交易,针对每个交易时段对分布式发电机组、储能装置和需求侧灵活资源进行实时调度。同时,利用条件风险价值量化不确定性对虚拟电厂造成的风险,引入风险规避加权参数对虚拟电厂收益与风险进行权衡,以模拟虚拟电厂运营商在不同条件下的风险规避行为。最后采用算例验证了所提方法的可行性和有效性。     

电力市场的多代理模型

该文提出了基于猜测供给函数模型的发电公司Agent模型，并构造了重复博弈电力市场的Mulit—Agent(多代理)模型。该模型可以用于分析和预测重复博弈的不完全信息电力市场环境下各发电公司潜在的市场力。各发电公司作为一个Agent，根据公布的前阶段市场运行数据动态地调整其微增响应猜测，以获得短期最大利润。通过电力需求无弹性的IEEE6机30母线系统算例验证，该文所提出的电力市场多代理模型具有可行性和有效性。