发电厂竞价对调峰辅助服务市场的影响分析

华东电网电源负荷严重过剩,部分省(市)电网出现了低谷调峰容量不足的问题,调峰市场有效地实现了省间调峰互济,但参与调峰市场的发电机组不同的竞价策略会对市场产生不同的影响。文章在华东电力调峰辅助服务市场的背景之下,首先介绍了调峰辅助服务市场的出清流程和买卖双方的电量结算,分析发电机组在制定竞价策略时考虑的4类因素,并根据申报电力、电价的高低制定了4种竞价策略,进一步分析不同的竞价策略对调峰市场以及其他发电机组的影响。通过算例分析,得到了发电机组4种不同的竞价策略对调峰辅助服务市场与其他发电机组的影响,对华东电网即将开展电力调峰辅助服务市场试运行和研究类似问题的电网企业具有重要的参考价值。     

区域电网省间调峰辅助服务的市场机制与出清模型

针对区域电网接纳区外清洁能源产生调峰困难的问题,提出了一种调峰辅助服务市场出清模型,采用市场化机制对参与调峰的机组进行补偿,解决了当前省间电量置换机制下电量返回困难的问题。机组根据可售调峰容量与深度调峰限值,分段申报调峰容量与补偿价格参与市场出清,出清结果满足各项机组运行约束与网络安全约束,具有良好的可执行性。调峰市场出清价格具有明确的市场指引功能,以明确的价格信号吸引更多的机组提供调峰容量,促进清洁能源在受端区域电网的有效消纳。基于区域调峰辅助服务市场模拟运行数据的算例,验证了该模型的有效性。     

电力市场中的调峰权

针对系统在低谷期负荷特性及发电机组的策略,提出了调峰权和调峰权交易机制的概念。在该机制下,发电机组通过交换可调容量获得合理的效益,从而有效激励发电机组在系统需要时参与调峰。文中对比了机组在参与调峰权交易前后的发电成本,并证明实施调峰权交易对控制市场成本的作用。研究结果表明:在有功市场竞标后进行调峰容量交易可以减少系统调峰压力,同时,发电成本和市场总体购电费用也因机组启停次数减少而随之下降,调峰权交易机制是有效可行的。     

大规模风电接入后的系统调峰充裕性评估

风电大规模开发后能否并网发电,主要取决于电力系统是否有充裕的调峰容量。如果调峰容量不足,风电则不能并网发电,因此考察电力系统调峰充裕性意义重大。定义了调峰需求持续曲线,基于非序贯蒙特卡罗模拟方法提出了调峰不足概率和调峰不足期望指标。所提指标考虑了机组强迫停运率和风电随机波动对系统调峰充裕性的影响,有效地反映了系统的调峰容量需求,有助于确定合适的风电接入规模。利用所提方法对IEEE—RTS系统进行了调峰充裕性评估,验证了所提方法的可行性与有效性。     

电力市场中调峰权及其交易机制

该文提出了调峰权及调峰权交易的概念，对调峰权交易模式进行了详细的论述，并从理论上证明了引入调峰权交易后的机组发电成本将降低。该交易模式的提出，为发电机组提供了一个新的风险交易市场，即调峰容量交易市场。调峰容量交易市场的建立，为调峰能力较强的机组提供了获得合理利润的交易方式，从而提高了机组参与调峰的积极性，充分体现了市场的公平。分析表明：通过市场手段鼓励机组参与调峰可以经济地解决系统峰谷差较大，调峰容量相对不足的问题，并有效抑制因机组启停频繁而导致的发电成本上升。算例表明，该文提出的交易机制是有效、可行的。     

一种衡量发电商市场控制力的新指标

衡量各发电商的市场力与投机行为，研究市场的电价变化，是电力市场的深层次问题。在总结传统市场力理论的基础上，基于厂商所面对的需求曲线，提出了反映机组市场力的市场电价可控区的新概念，建立了从市场电价角度衡量各厂商市场力大小的指标——市场价格可控指数。在此基础上，提出了衡量市场力程度的综合指数和衡量厂商滥用市场力行为的指标。这些指标能较全面地反映市场力变化的动态信息，使得对市场控制力的监管更科学化和具有可操作性，有利于采取针对性和预知性措施以抑制市场力的垄断行为.     

促进新能源发展的西北电力调峰容量市场机制初探

西北地区是我国重要的可再生能源开发基地。伴随新能源开发规模的不断扩大，其区域内弃风、弃光问题也日益突出。目前形成普遍共识的是，系统调峰能力的不足是弃风、弃光问题不断恶化的关键性约束。现有调峰辅助服务市场已被验证难以满足新能源大规模发展对灵活调峰服务的需求，亟需建立电力调峰容量市场，解决灵活调节资源不足引发的弃风、弃光问题。从容量总需求的确定、容量价格形成机制及与主市场的关联关系等核心要素入手，对电力调峰容量市场设计方案进行了初步探讨，以期为后续我国西北区域灵活调节资源的发展机制设计提供必要的参考。     

电力市场中的市场力指标及表现形式

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。通过测度一个模拟市场的机组市场力,对比分析了各类指标的理论特点及其在应用中的优劣。得出基于古诺模型的勒那指数更能全面反映市场力的大小和变化程度,在实际运用中可把市场集中度指标作为判断市场力的辅助工具的结论。文章最后阐述了最新市场力的表现形式和缓解措施。     

电力相关市场及其集中度指标评定

市场份额和集中度指标HHI常用来衡量卖方的横向市场势力。然而，在输电容量有限的电力市场中，发电厂商还可能具有“位置性市场势力”，它与厂商出力的份额没有直接联系，为此，首先发展和引入经济学中“相关地理市场”的概念，在负荷侧定义“电力相关市场”；同时，将潮流／交易解耦作为输电定价的一部分计入寡头市场建模和仿真，求解发电厂商在电力相关市场中均衡的电力销售量，进而，对各电力相关市场评定厂商销售量的占有率及其集中度指标HHI，用这些量的加权平均作为新的市场势力指标。最后给出了一个双寡头电力库市场算例，结果表明新指标能综合发电厂商的横向市场势力和位置性市场势力。     

电力市场环境下燃气轮机调峰交易模式研究

基于燃气轮机启停迅速、出力便于调节且启停成本较低的特性,针对电网急需调峰容量的状况,提出了电力市场环境下燃气轮机与系统调度中心签订障碍期权合约参与启停调峰、签订普通中长期双边合约参与深度调峰的思路。首先确定了参与调峰的交易主体、交易方式等内容,然后据此制定了可行的交易机制,接着分析了调峰合约的实施过程,最后确定了调峰交易的相关价格。分析表明,该交易模式既可使系统以经济的方式调度启停调峰容量,关键时刻增加系统的深度调峰能力;又避免了交易者的反复竞价,提升了交易的执行效率。算例分析表明了该市场交易机制的有效性和可行性。     

福建电网建设抽水蓄能电站的必要性论证

分析了福建电网电源结构的特点和调峰现状。根据典型日和典型周尖峰负荷需求与尖峰容量平衡分析了福建电网对抽水蓄能电站的需求;并详细分析了抽水蓄能电站在福建电网中的作用及经济性。结果表明,抽水蓄能电站在2010年福建电网中的替代作用比较显著,在电力平衡中可充分发挥作用;建设抽水蓄能电站可增加调峰和各用容量,改善福建水电的供电质量,提高水电电能的利用,还可作为电网的调频、调相、事故备用、黑启动电源,对电力市场的安全和电网经营起重要作用。因此,福建电网建设抽水蓄能电站是必要的。     

基于调峰约束的河北南网风电消纳能力研究

河北省南部电网以火电为主,在河北南网北部的保定地区、东部沿海的沧州地区,具有丰富的风能资源,近几年发展迅速。随着风电的大规模集中并网,电网调峰能力已成为制约风电消纳的主要因素。结合负荷特性、风电出力特性,本文分析了河北南网的调峰能力,提出了通过两个关键约束指标推导计算风电消纳能力的新方法,计算分析了河北南网风电消纳能力。对合理确定河北南网"十三五"风电发展规划提供了重要参考。     

考虑交易和谐度的虚拟电厂参与调峰市场交易匹配方法

虚拟电厂在调峰辅助服务市场中的交易行为将影响市场的和谐发展,提出考虑交易和谐度的虚拟电厂参与调峰辅助服务市场交易匹配方法。通过分析虚拟电厂的各项历史交易行为和履约行为对调峰辅助服务市场和谐发展的影响,提出虚拟电厂参与调峰辅助服务市场的交易和谐度评估指标;考虑区域低碳减排因素,以交易和谐度最高、电网支付的调峰补偿总费用最低以及调峰碳排放量最小为目标,构建虚拟电厂参与调峰辅助服务市场的多目标交易匹配模型,并采用结合多目标粒子群优化算法和综合隶属度法的多目标优化方法对模型进行求解。仿真算例结果表明,交易和谐度高和碳排放低的虚拟电厂在调峰辅助服务市场中更具有竞争力。     

考虑热电联产调峰主动性的电热协调调度

挖掘热电联产机组的调峰能力可以有效改善中国“三北”地区的弃风问题。调峰补偿机制是激励热电联产主动参与,电网调峰的有效手段。在考虑调峰补偿的前提下,对热电联产机组参与电网调峰进行研究。首先,计及热力系统复杂供热约束的影响,建立热电联产机组的可用调峰容量和调峰成本评价模型,可以反映热电联产调峰中的供热依赖特性和时序耦合特性。然后,基于热电联产调峰成本及调峰补偿机制,提出考虑机组调峰主动性的电热协调调度方法,相较于传统的垂直一体化电热协调调度,所提出的方法可以反映热电联产在经济手段激励下主动参与电网有偿调峰的意愿。最后,通过算例分析研究了热电联产机组的可用调峰容量和调峰成本的影响因素,并验证了所提出的调度方法在调峰补偿机制下的有效性。     

考虑需求侧管理的调峰权交易研究

针对在需求侧管理下,如何应用实际电网负荷开展调峰权交易问题展开了研究,提出考虑需求侧管理的调峰权交易方法。该方法通过对实际负荷进行负荷还原,得到电网用户的真实用电需求,从而定量分析各个机组的调峰工作。该方法采用社会效益最优模型,考虑了电网真实用电需求对发电侧机组调峰能力的要求。上海电网实际算例表明该方法可以有效反映出电网调峰成本,指导发电企业之间的调峰权交易。     

考虑广义储能与火电联合调峰的日前-日内两阶段滚动优化调度

随着风电等新能源并网规模不断增大,其波动性与不确定性给系统调峰带来了巨大挑战。为提高电力系统调峰能力,构建了考虑广义储能与火电机组联合调峰的日前-日内两阶段滚动优化模型。首先,该模型将需求侧灵活性负荷与实际储能共同视为广义储能资源,充分利用其快速调峰能力,与火电机组配合共同参与到电力系统的调峰过程中,减小系统的峰谷差,提升系统的调峰灵活性,降低火电机组的调峰压力;其次,为应对系统不同调度阶段的不确定因素,构建了日前-日内两阶段滚动调峰模型,该模型充分挖掘了广义储能各类资源不同时间尺度的分布特性以及调峰潜力,使其与火电机组配合,实现各类资源的协调调度,提高系统新能源的消纳量,降低系统的运行成本;最后,以IEEE 39节点系统为例验证本文所提模型的有效性。     

第三方独立主体参与华北电力调峰市场规则设计与实践

华北地区火电机组因供热调峰能力受限,且利于调峰的水电机组占比小,随着新能源装机不断增长,电网调峰问题日益突出。负荷侧资源中电动汽车、分布式储能、电采暖等设备具有充用电功率和时间可调节的特性,参与电网优化控制的空间大。结合华北电网结构特点和负荷特性,设计了第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场规则,提出了负荷侧资源参与省网调峰市场申报、出清、结算和分摊的原则与方法,对负荷侧资源参与省间调峰市场进行了有益思考。第三方独立主体参与京津唐电网调峰市场试点运行表明,负荷侧资源在市场机制引导下初步改变了"反调峰"特性,有效提高了电网调峰能力,促进了新能源消纳。     

源荷联动调峰辅助服务市场两阶段模型

新能源大规模并网给电力系统调峰带来巨大挑战,在电源侧深调空间逐步用尽的背景下,亟需高效的市场化机制引导用户侧可控负荷主动参与新能源辅助消纳.文中提出一种负荷聚合商参与的源荷联动调峰辅助服务市场框架,通过构建两阶段决策模型以实现考虑源侧深度调峰的用户侧调峰资源的市场化供给.其中,负荷聚合商测算其签约用户的需求侧响应容量及成本,基于边际效用进行竞价投标;火电机组测算其机组深度可调节能力,基于边际成本进行竞价投标,系统运营商建立采用随机机会约束规划方法的出清模型,实现源荷联动调峰市场出清.此外,进一步对市场的交易流程、出清规则及调控手段等关键问题进行了分析及探讨,算例结果验证了所提市场框架的有效性.     

东北电网电力调峰辅助服务市场设计与实践

中国"三北"地区风电装机及热电装机容量迅猛增长,导致电网调峰矛盾日益突出。2014年,东北电网建设了电力调峰辅助服务市场,意图采用经济杠杆和市场手段来调动火电企业调峰的积极性,提高清洁能源的消纳能力,缓解电网调峰的紧迫压力,确保电网安全稳定运行。为了给进一步完善东北电力调峰辅助服务市场规则奠定基础,文中重点介绍了东北电力调峰辅助服务市场的时代背景、设计目标、基本理念,以及详细的市场规则设计、运行实践、存在的问题等。实践结果表明,东北电力调峰辅助服务市场在提高系统调峰能力、促进清洁能源消纳等方面取得了良好的效果。