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。     

南方（以广东起步）电力备用市场设计

现阶段南方区域仍按“两个细则”管理电力备用,其备用品种、价格机制、结算机制及备用资源的分配方式均有不尽合理之处,亟须建设南方（以广东起步）电力备用市场,完善南方区域电力市场体系。通过对国外电力备用市场机制和南方区域备用管理现状问题的分析,提出了适应南方区域电力市场发展现状的电力备用市场机制,对备用市场出清模型进行了探究,并通过算例对不同模式下的备用市场建模和出清结果进行了分析,结果表明,在报量报价和报量不报价的备用市场模式下,备用出清价格都已包含机会成本,可实现备用中标容量的机会成本补偿,备用与电能量市场联合优化机制可确保参与备用市场的机组收益不低于只参与电能量的情形,对机组积极参与备用市场起到了正向激励作用。     

南方（以广东起步）电力备用市场设计

现阶段南方区域仍按“两个细则”管理电力备用,其备用品种、价格机制、结算机制及备用资源的分配方式均有不尽合理之处,亟须建设南方（以广东起步）电力备用市场,完善南方区域电力市场体系。通过对国外电力备用市场机制和南方区域备用管理现状问题的分析,提出了适应南方区域电力市场发展现状的电力备用市场机制,对备用市场出清模型进行了探究,并通过算例对不同模式下的备用市场建模和出清结果进行了分析,结果表明,在报量报价和报量不报价的备用市场模式下,备用出清价格都已包含机会成本,可实现备用中标容量的机会成本补偿,备用与电能量市场联合优化机制可确保参与备用市场的机组收益不低于只参与电能量的情形,对机组积极参与备用市场起到了正向激励作用。     

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.     

电力备用市场的竞价模型

当前对备用市场的研究大多基于备用容量为给定的这一个前提，其核心是求解如何以最小的费用去购买这个预定的容量，文中提出弹性备用需求的概念，即在备用竞价过程中，通过对备用购买成本和系统可靠性效益的分析，同时确定发电系统的最优备用容量及中标的发电厂商，结合可靠性评估，文中对备用市场最优容量需求和竞价出清模型进行了深入的探讨，给出了基于Pool结构的备用市场竞价模型，文中采用启发式算法求解，简便实用，实际系统的数字仿真结果证明所提模型对于备用市场的竞价是有效的。     

两种第三方主体参与的现货市场出清模式比较

随着高比例新能源接入电力系统，常规机组开机减少，系统备用容量不足，需要充分挖掘第三方主体的备用能力。本文提出并比较了第三方主体参与备用辅助服务的2种现货市场出清模式：电能量和机组备用联合出清+第三方主体备用单独出清模式、电能量和两侧备用联合出清模式。论文首先结合市场发展阶段、备用资源紧缺程度等方面分析了2种出清模式的优缺点；然后，给出了2种市场模式下的出清模型，并分析了第三方主体参与对市场出清结果的影响及其费用和收益情况。最后，采用改进的IEEE30节点系统进行了仿真，结果表明电能量和两侧备用联合出清模式可以更加充分调用第三方主体的备用，降低系统发电和备用总成本。     

计及电力不足概率的旋转备用调度模型及分析

为激励发电商申报体现机组可变发电成本的电量电价,通过引入电力不足概率将备用容量电价和电量电价相结合作为综合报价,建立基于综合报价的旋转备用调度新模型.通过严密的数字推导,对所提模型和原有的基于容量电价排序调度模型进行有效性分析,分析表明所提模型能有效地抑制发电商在容量电价上的策略性竞价.以IEEE-30节点系统为例,对两种模型在出清结果、价格曲线和购买费用等方面进行了详细的分析和对比,验证了该模型的有效性.     

考虑备用共享的区域电力现货市场出清模型

在推进我国新一轮电力体制改革和建设全国统一电力市场的背景下,为了打破省间壁垒,缓解现行区域电力市场部分省份因备用容量不足和源荷逆向分布而存在的电力紧缺或“三弃”问题,引入备用共享机制和联络线协调优化的运行方式,构建了包括安全约束机组组合模型和安全约束经济调度模型在内的区域电力现货市场电能与备用联合出清模型。通过考虑备用共享的区域电力现货市场电能与备用联合出清,实现了电力资源在更大范围的优化配置,有效提高了系统运行的经济性和可靠性。以两个互联的IEEE 30节点系统模拟区域内两省间电力市场交易,验证了所提模型的正确性和有效性。     

我国备用辅助服务市场设计及交易决策研究

随着我国电力市场的快速发展,作为电力系统重要成分之一的备用辅助服务仍有一系列问题亟待解决,如备用辅助服务的市场组织、指标量化和费用结算等。如何运用经济手段来运行备用辅助服务市场成为重中之重。基于此,在竞争电力市场环境下对备用辅助服务市场的实时运行设计方法和交易决策机制进行了系统研究和量化分析。首先,基于备用辅助服务市场与传统能量市场结算的分离,建立独立于能量市场的备用辅助服务市场结算模型和报价体系。此外,考虑完全竞争市场和不完全竞争市场,结合CIGRE32母线测试系统进行了情景模拟,进而检验正常和紧急状况下备用辅助服务市场结算模式和合同计划的适用性和合理性。     

电力市场环境下考虑系统可靠性的备用调度

电力系统的可靠性与备用辅助服务紧密相关,旋转备用是备用辅助服务的重要组成部分。以旋转备用的需求为例,以系统旋转备用的社会效益最大来确定最优备用容量。在竞价出清的模型中加入了可靠性约束,使得备用容量在满足安全性要求的基础上达到了最优的经济性。文中采用启发式算法求解,给出了算例及结果,而且还分析了对可靠性水平影响的一些因素。     

面向多级市场出清的负荷聚合商联合交易策略

在以新能源为主体的新型电力系统发展模式下,电网将面临灵活性资源严重不足的问题,亟需引导用户侧可调控资源主动参与系统的平衡调节服务。提出一种考虑日前主能量市场、日前备用市场及实时平衡市场的多级市场衔接框架,基于负荷聚合商引导终端用户参与至多级耦合市场的市场化调度中。在日前主能量市场与备用市场,提出负荷聚合商可调节负荷状态感知模型及日前电能量与备用联合市场的竞价模型,系统运营商实现日前主辅能量市场的阶段性出清。在实时平衡市场,提出负荷聚合商基于用户侧富余可调节资源的实时平衡市场竞标模型,系统运营商基于实际系统运行需求实现平衡资源的出清与备用资源的调度。最后基于 IEEE 30 节点系统验证了所提出市场框架可有效激励用户侧主动响应电网调控需求、降低系统供需不平衡风险。     

能量-备用多品种电力交易下空调负荷聚合商竞价策略

双侧电力市场的开放为公共楼宇暖通空调负荷作为需求侧资源参与电力市场提供了新的机遇。为了挖掘用电高峰时段空调负荷的调控潜力,根据暖通空调的运行原理,基于能量守恒定律、热力学原理、质量守恒原理等,建立了公共楼宇暖通空调的物理模型,提出了暖通空调的柔性控制策略。考虑空调用户在负荷聚合商的统一协调下参与能量和备用市场,构建了能量-备用多品种电力交易下负荷聚合商的双层竞价模型,其中上层为负荷聚合商竞价模型,下层为电力市场出清模型,并基于KKT条件及对偶理论将双层优化问题转化为带平衡约束的单层优化模型,实现模型的高效求解。算例分析结果验证了所提竞价模型的有效性。     

A method for reserve clearing in disaggregated model considering lost opportunity cost

In this paper, a new formulation for clearing reserve market in a deregulated environment with separated energy and reserve market is introduced. In the proposed method, reserve market is cleared such that the costs associated with capacity reservation, producing energy in real-time, opportunity cost of those units which are accepted in the energy market and backed down from the accepted values to participate in the reserve market are minimized. This optimization problem is formulated and solved using linear programming method. Finally, the proposed method is applied to a six units test system to examine the applicability and effectiveness of the proposed method.     

备用和电能量灵活联合调度及定价新方法

对电力市场条件下目前实时交易的备用需求、调度和定价进行简述。提出考虑发电机组约束的一种用于事故备用的电能量和备用灵活联合调度和定价新方法，此方法的最大优点在于它考虑了发电机的最大和最小发电容量以及与备用直接关联的爬坡率和可调旋转备用需求，比排队法、顺序法更符合实际。数据仿真结果验证了所提方法的有效性。     

Multi-objective market clearing of electrical energy,spinning reserves and emission for wind-thermal power system

This paper proposes energy and spinning reserve market clearing mechanism for wind-thermal power system, including uncertainties in wind power generation and load demand forecasts. The impact of wind power and load demand volatility on the energy and spinning reserve market is taken into account. This paper considers reserve offers from the conventional thermal generators. The stochastic behavior of wind speed, and wind power is represented by Weibull probability density function (PDF), and the load demand uncertainty is represented by Normal PDF. This paper considers two objectives: energy and spinning reserves cost minimization, and emission minimization. The energy and spinning reserves cost minimization objective includes cost of energy provided by conventional thermal generators and wind generators, cost of reserves provided by conventional thermal generators. It also includes costs due to over-estimation and under-estimation of available wind power, and load demand. The proposed market clearing model provides a compromise solution by optimizing both the objectives simultaneously using multi-objective Strength Pareto Evolutionary Algorithm 2+ (SPEA 2+). The effectiveness of the proposed approach is established from the results on IEEE 30 bus system.     

Contingency-Based Zonal Reserve Modeling and Pricing in a Co-Optimized Energy and Reserve Market

Ancillary service markets are a very important part of the standard market design and are under development or implementation on a centralized basis in major U.S. electricity markets. This paper presents the market clearing framework for the co-optimized real-time energy-reserve market that has been developed and implemented in the ISO New England (ISO NE). In this co-optimized market clearing model, reserve products are procured on a zonal basis to satisfy the first and the second contingency protection criteria required by the ISO NE's real-time operations for both the entire area and typical import-constrained areas. The proposed zonal reserve model is derived from simulating each contingency event in the predefined reserve zones. Differing from standard industrial practices, the proposed zonal reserve model recognizes reserve deliverability for nested reserve zones and allocates the zonal total transfer capability between energy and reserves in an economic way. Numerical examples for a two-zone system are presented to demonstrate the validity of this modeling technique.