电力市场环境下考虑可再生能源保障性消纳的电价风险评估

由于以风电、光伏为主的可再生能源出力的不确定性,高比例可再生能源的接入会给电力市场出清电价带来风险。基于此,以可再生能源保障性消纳作为电力市场出清模型边界,提出考虑可再生能源不确定性的市场电价风险评估方法。首先,利用基数约束子模块化场景缩减技术刻画可再生能源出力的不确定性,生成具有代表性的有限场景集合。其次,建立考虑可再生能源保障性消纳的电力市场出清模型并提出节点电价计算方法。然后,提出电价风险评估指标体系,从节点、区域和系统等多个层面评估可再生能源出力不确定性引发的电价风险。最后,通过改进的IEEE30节点算例系统验证所提方法的有效性。分析结果表明,所提方法能够有效评估可再生能源不确定性带来的系统电价风险以及节点电价风险,对可再生能源参与电力市场的相关研究具有一定的参考价值。     

考虑动态碳交易曲线的电–碳市场出清模型及节点边际电价构成机理分析

当前社会经济发展面临着能源短缺和化石燃料过度消耗的重大挑战，碳市场作为一种强制性市场手段可助力全社会减排行动。但因其与电力市场之间缺乏关联，故难以促进电碳耦合市场的有效协同。文章提出了一种考虑动态碳交易供需曲线的电碳耦合市场出清模型，并对节点边际电价构成机理进行了分析。首先，从电力交易中心把控碳市场流动商品及其价格的角度出发，考虑碳市场不同阶段对于排放总量限制的松紧程度，前瞻性地制定了基于供需关系原理的动态碳交易曲线，并建立了多能源发电商参与的考虑碳成本的电力市场出清模型；然后，基于此分析了节点边际电价构成机理，以定量体现碳配额约束对节点边际电价的影响。算例结果对节点边际电价组成和碳价的变化进行了分析，说明了引入动态碳交易供需曲线的必要性，同时分析了碳市场不同发展阶段、不同目标函数以及不同可再生能源出力特性对于出清结果的影响。     

节点电价多解情况的判定方法

在电力市场中,由于供求曲线呈阶梯状的特性,使得出清电价可能会出现多解情况。考虑到多解情况的非频发性,一个简便有效的判定方法可以节省大量的冗余计算。因此,根据线性无关约束规格与拉格朗日乘子唯一的对应关系,文章提出了一种利用线性无关约束规格(linear independence constraint qualification,LICQ)判定节点电价对偶问题多解情况是否发生的方法。最后,文章从理论分析和具体算例两方面验证了该判定方法的有效性。     

对偶问题多解情况下一种基于激励的节点电价确定方法

在一个有大容量机组和大用户主导的电力市场中,定价多解情况发生的概率是不可忽略的,并且产生的影响也是显著的。针对对偶问题多解情况,文中分析了问题产生的本质,进而提出了一种基于激励的定价方法。首先,在传统定价理论的基础上进行了合理延伸,分析了双侧竞价模式下定价的理论区间,并提出了伪边际报价的概念。然后,通过对市场参与者激励的讨论,构造了关于伪边际报价的附加方程,从而实现拉格朗日乘子的唯一求解,并据此确定节点电价。理论分析和算例表明该方法确定的节点电价是合理且激励相容的。     

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。     

含电动汽车场景的节点边际电价研究

分析节点边际电价与电动汽车接入水平和电动汽车负荷波动之间的关系.建立了含电动汽车负荷场景的系统节点边际电价市场出清模型,电动汽车负荷采用结合ARIMA模型的场景生成技术和基于概率距离的场景简化技术进行仿真,以接入电动汽车负荷场景的RTS24节点系统为算例,求解电动汽车负荷接入后对边际电价的影响.电动汽车负荷接入后,随着电动汽车场景的变化,边际电价也呈现了相应一致的变化趋势;随着电动汽车负荷量的增加,边际电价的波动性增大.含电动汽车负荷场景的边际电价市场出清模型,为系统接入电动汽车负荷节点边际电价的分析提供了一种分析方法.     

利用多因素小波变换和多变量时间序列模型的日前电价预测

电力市场中,市场出清电价具有较强的波动性、周期性和随机性,实践证明单一的电价预测模型很难提高预测精度。针对该问题,提出一种基于多因素小波变换和多变量时间序列模型的日前电价预测方法。利用小波变换将历史电价序列和负荷序列分解和重构成概貌电价、细节电价和概貌负荷、细节负荷。用概貌电价和概貌负荷作变量建立多元时间序列模型,预测未来概貌电价;用单变量时间序列模型预测未来细节电价。将概貌电价和细节电价的预测结果求和作为最终的预测电价。采用上述方法对美国加州电力市场日前电价进行预测,并与对比模型进行了详细的比较分析,结果表明该方法能够提供更准确的预测电价。     

基于节点电价灵敏度模糊聚类的电价分区方法

结构复杂多样的互联电力系统开展电力市场时,采用分区电价确定输电价格,对整个系统的安全稳定运行和需求侧管理具有重要的实用价值。根据竞价市场中电能出清交易模型,提出了节点电价灵敏度概念;运用模糊聚类分析方法,将电价变化率相近的节点划分在同一电价分区,提出了可实用化的电价分区方法。IEEE-39节点系统计算结果验证了该方法的有效性和实用性。     

基于分时段多模型的短期电价预测

基于分时段时间序列多模型的短期电价预测方法对美国PJM电力市场2006年全年电价数据进行分析,预测2007年1月1日到7日的一周内每小时的电价,将全年电价数据按照时段划分为24个子序列(PJM电力市场电价是以小时出清),分别对每个时段的子序列建立不同的模型进行分析,算例的研究结果显示,平均绝对百分误差在10%以内,能够用于电力市场短期电价预测。     

基于节点边际电价的市场过渡期日前出清策略

现阶段我国电力现货市场正处于计划体制与市场体制并存的市场过渡期,2019年全国销售电量市场化率突破40%,但仍有60%的计划发电量需要编排。针对市场过渡阶段日前出清策略进行了研究,基于节点边际电价建立了考虑计划电量约束下的市场出清模型。首先基于直流潮流建立了考虑阻塞管理下的经济调度模型;然后进一步利用功率传输分布因子分摊网损,并通过求解对偶问题得到了节点边际电价;最后分析了不同市场化率的市场出清结果,并比较了社会用电总成本。基于PJM-5节点输电网络进行了仿真,仿真结果表明所提的市场出清模型能避免线路阻塞、平摊网损和实现社会用电总成本最低。     

基于价格配额曲线的售电商投标策略优化

近年来随着中国电力体制的改革,大量售电商参与到电力市场之中.对于部分售电商而言,其可能存在一定的市场影响力,投标行为会对市场出清电价产生影响,进而影响到自身的投标策略.考虑到售电商自身的投标策略对市场出清电价的影响以及出清电价本身的不确定性,文中将市场出清电价分布与价格配额曲线(PQC)相结合,建立了基于PQC的市场出清电价的分布模型,进而建立了售电商在电力市场的投标行为优化模型.同时,研究了不同市场供求关系下对应的出清电价分布情况对售电商投标策略的影响.算例表明,对比不同情况下售电商的最优投标策略,基于PQC的方法可以使售电商更好地适应市场并合理地调整投标策略.     

可再生能源发电对实时电价的影响分析——德国电力现货市场的数据实证

电力现货市场实时交易可充分发挥市场调节作用,促进可再生能源消纳。基于数据实证分析可再生能源发电对实时电价的影响,对理解现货市场运行规律、开展市场成熟度评价等具有重要参考价值。选取德国电力现货市场开展数据实证,收集发电量、负荷量、预测误差、价格等多因素数据,基于时间序列特征表示方法,研究可再生能源发电对实时电价的影响。首先,使用特征表示方法将时间序列时域模型转化为特征向量。然后,采用贪婪向前特征选择算法提取关键特征,最大化因素间差异。接着,分别基于全部特征和关键特征讨论了多因素间的相关性,并构建了影响机理网络图。实证结果表明德国电力现货市场实时电价主要受到风力发电量预测误差影响,因素间相关性主要来自时间序列的傅里叶变换、小波变换、离散符号化等特征。最后,通过中德电力现货市场的定量对比,指出中国广东电力市场实时电价更易受新能源发电量而非预测误差的影响。     

电力市场出清电价的非惟一性及定价新方法

经典定价理论认为,市场出清价格应确定为市场优化问题的对偶解.但是,市场优化问题可能存在多个对偶解,这时,如何确定惟一的市场出清价格就成为市场运行必须要解决的问题.文中首先从数学角度阐述这一问题,然后利用市场优化问题的性质缩小出清价格的范围,在上述分析的基础上,提出一种基于社会剩余分配的方法,并对方法的性质进行了理论分析.最后用算例检验该方法的有效性,并做了进一步的讨论.推理和算例表明,该方法理论基础扎实、计算速度较快.     

风电并网后对出清电价的影响研究

电力市场中电价的波动受到多种因素的影响和制约,为了对电价进行准确分析和预测,有必要对影响电价的因素进行分析.选择丹麦电力市场2009年数据作为研究对象,利用统计分析法分析了风电并网电量变化对出清电价的影响.研究结果表明:风电并网电量的变化不仅影响电价的均值,也影响电价的分布特性;风电穿透功率水平不同,电价的分布特性也不...     

考虑电价不确定性的负荷价-量曲线聚合方法

随着电力市场的发展,需求侧逐渐参与电力市场报价。报价曲线需要反映需求侧的真实价格响应特征。然而,需求侧的负荷资源具有数量多、单个容量小的性质。大量用户聚合上报的价-量曲线尽量准确地反映需求侧特征,有利于售电侧准确掌握聚合用电特性,维护电力市场经济信号准确性。针对此,提出一种考虑电价不确定性的需求侧用户价-量曲线聚合方法,该方法可有效保留各负荷的价格响应特性,并为大量需求侧用户参与市场出清提供技术支撑。首先,该文考虑电价预测的不确定性,基于后验误差与核密度估计,建立适应多种电价预测模型的电价概率分布生成方法;在此基础上,提出需求侧用户价-量曲线的最优聚合模型,能在预测电价附近展现良好的聚合精度,且适用于不同出清模式的电力市场。针对所提模型具有的分段非线性特性,该文采用启发式算法-粒子群算法求解该模型。最后,基于真实电价数据验证了所提方法的有效性。     

一种激励相容的电力市场双边拍卖机制

电力市场竞价机制设计是目前电力市场改革中亟待解决的重要问题.文中针对有多个发电商和多个客户参加的电力市场竞价,设计出一个激励相容的双边拍卖机制.此机制在描述电力市场竞价规则的基础上,设计出符合电力市场特点的出清和交易规则.该机制不仅能保证电力市场实时出清,实现电力的经济调度和有效分配,而且能诱导风险规避的发电商申报真实的边际成本和用户披露真实的用电价值信息.最后,通过算例及其实现方法证实了该机制的有效性和实用性.     

以降低电价为纽带的电力产业价格链形成机制研究

电力产业是国民经济的基础产业,电价的高低直接影响到企业竞争力和居民生活水平.随着电力体制改革的深入,我国电价结构将由单一的销售电价逐渐发展成为包括上网电价、输配电电价和零售电价在内的多元化价格链.研究了我国的电力价格链及电价形成机制.指出电力设备折旧年限、发输配电价格比例关系和需求侧响应是影响我国电价水平的主要因素,制定合适的电力设备折旧政策,确定价格链中上网电价和输配电价的合理比例,完善电力市场竞争结构,削弱市场力的实施,综合优化设计多元化零售电价体系是完善我国电力产业价格链形成机制的有效途径.     

基于小波包分解和长短期记忆网络的短期电价预测

在电力市场环境下,精准的短期电价预测可以保障电网优化调度和安全稳定运行,但实时电价具有非平稳性和非线性的特点,加大了预测难度。针对这一问题,提出了一种基于小波包分解（WPD）和长短期记忆（LSTM）网络的短期实时电价预测方法。将实时电价序列分解,得到最高频细节部分和低频趋势部分,剔除波动性高、无效信息多的高频细节部分,再采用LSTM网络对有效信息最多、更能体现电价序列的趋势部分进行实时电价预测。使用所提方法对美国PJM市场某地区实时电价数据进行预测实验,结果表明所提方法相比随机森林、BP神经网络、支持向量机电价预测方和传统的LSTM网络电价预测方法具有更高预测精度。     

基于系统动力学模型的可再生能源消纳保障机制效果模拟

为了研究我国当前可再生能源消纳保障机制与电力市场的协同关系,构建了关于消纳量市场与可再生能源电力市场的系统动力学模型,分析了给定条件下不同消纳量权重制定方案对消纳量市场、可再生能源装机增长以及市场电价的影响。以云南省非水可再生能源为算例的模拟研究表明,可再生能源消纳保障机制实施以后,非水可再生能源消纳量市场及电量市场对不同的政策情景反应不同,但可再生能源消纳量和电量的价格都能够在经历一定时期的波动后回复到平衡状态,使可再生能源装机增长率维持稳定,推动可再生能源装机容量的提升。     

计及电价不确定性和损耗成本的储能竞价策略

储能是促进新能源消纳、提高电力系统稳定性和灵活性的有效措施。然而储能参与电力市场的策略极其复杂,现已成为实现储能商业化应用的关键问题之一。文中提出储能在日前和实时市场价格不确定环境下考虑循环损耗成本的最优竞价策略。为权衡储能多次循环增加的售电利润和损耗成本,在制定储能竞价策略时,将其循环损耗成本的影响计及在内,并充分考虑电池充、放电深度对循环损耗成本和利润的影响;在日前市场中建立电价-电量投标模型,对电价和电量同时进行投标以充分考虑电价不确定性;在实时市场中建立电量投标模型对日前市场投标进行弥补修正,使竞价策略更加合理与优化。算例验证了所提储能竞价策略的有效性,并说明所建模型可以确定最优电池充、放电深度。