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。     

风电并网后系统旋转备用费用分摊方法

为降低系统备用需求,将备用购买费用分摊给各责任方。由于风电已成为引起备用的重要风险因素,故将风电作为参与备用费用分摊的一个责任主体。在对容量费用进行分摊时,针对备用中处于不同位置的容量段对各责任方的价值不同,提出对备用容量费用进行分段按责分摊的方法;而备用的调用会引起购电费用的变化,因而备用电量费用采用谁引起调用谁承担的方法进行分摊。算例验证了所提方法的有效性。     

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。     

计及功率实际分布与转运服务影响的输电服务分摊方案研究

该文对输电服务分摊理论进行了研究，对现有输电服务分摊方案进行剖析的基础上，指出基于节点注入功率进行输电服务分摊的方案只考虑了客观现象而忽略了主观愿望，而基于转运功率影响的输电服务分摊方案正相反，提出了一种全新的输电服务分摊方案。按此方案，输电转运服务应承担的成本由两大部分构成：备用容量成本和运容量成本。备用容量成本按邮票法进行分摊，而运行容量成本由两部分组成：转运合同中与实际功率流动分布吻合和不吻合部分所涉及的输电成本，这样即可按实际功率走向进行成本分摊，又能计入转运合同的影响。出现“补贴（Cross-subsidies）”和“逆向流（Counter flow）”现象的问题迎刃而解。不同系统的多个运行方式的分摊结果表明：该分摊方案可保证整个系统的成本回收；可向用户提供有利于系统整体运行的成本信号；各转运服务间的合并与分离对分摊结果无影响；计算时间可满足实用的要求。     

阻塞费用的计算和分摊方法

在电力市场条件下，阻塞定价已成为阻塞管理的核心。最近，阻塞费用分摊方面的研究工作相当活跃。基于此，总结了各种交易模式下阻塞费用的计算方法，并对阻塞费用的分摊方法，即平均分摊法和责任分摊法，进行了综述。在责任分摊法中，阐述了使用程度分摊法和裁减量分摊法。     

市场机制下机组启动费用的分摊研究

尝试运用基于合作博弈的成本分摊理论来分摊机组启动费用。研究了机组启动费用分摊的核的存在性问题,并指出该分摊不一定是凸博弈。分析了核仁分摊法和Shapley值分摊法的特点和适用范围,对比了两者的优缺点。此外,对机组空载费用的分摊问题也进行了有益的探索。文中,提出采用分时段分摊法和整体分摊法两种方法来分摊多时段的机组启动费用,并对比研究了两者的分摊结果。所提出的分摊方法与现有方法相比,在分摊合理性和公平性方面存在理论上的优势。数值算例结果表明,提出的分摊方法是公平、有效的。     

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。     

多种交易模式下的一种网损分摊方法

针对在多种交易模式(联营体交易、双边交易、多边交易)共存的电力市场中,如何公平合理地分摊输电网的网损这一问题,给出了一种网损分摊方法。即以电流分解为基础,用电流表示交易,按网损分量分摊法将网损先分摊到交易,然后再对联营体交易(或多边交易)进一步分摊到参与该交易的发电机和负荷,每个输电设备追溯的网损成本一半分配给用它的发电机,一半分配给由它送电的负荷。通过对5节点系统进行算例分析,验证了该方法的正确性和合理性。     

多种交易模式下的一种网损分摊方法

针对在多种交易模式(联营体交易、双边交易、多边交易)共存的电力市场中,如何公平合理地分摊输电网的网损这一问题,给出了一种网损分摊方法.即以电流分解为基础,用电流表示交易,按网损分量分摊法将网损先分摊到交易,然后再对联营体交易(或多边交易)进一步分摊到参与该交易的发电机和负荷,每个输电设备追溯的网损成本一半分配给用它的发电机,一半分配给由它送电的负荷.通过对5节点系统进行算例分析,验证了该方法的正确性和合理性.     

基于修正区域控制偏差的多区域协同控制技术 (二)问题建模与改进方法

在分析了国内外多区域协同控制应用技术的驱动、现状与发展建议基础上,以华东电网的动态区域控制偏差(ACE)为例,针对所提出的目前多区域协同控制应用技术存在的几点问题,结合现有的应用条件阐述了其改进的方法。首先,结合理论分析与动态ACE的实际应用情况,讨论了当前动态ACE存在的一些问题;通过构建考虑断面可传输容量的备用容量计算模型,实现区域实际可传输备用容量的估算;以全网备用共享为目标,提出动态ACE的改进算法,保证各区域的调节方向保持一致;进一步结合省(市)间断面的传输裕度,提出动态ACE下发调节功率量的修正算法,结合现有的安全约束调度系统,实现对关键断面的两级协同控制。     

考虑输电线利用份额的华中电网输电定价问题探讨

通过计算电源对输电线的利用份额，提出了可以采用分时性及季节性对输电费进行定价的思路，为输电费的制定提供了参考。     

单一时段和多时段下区域旋转备用的获取

在满足区域购买备用成本最小的目标下,基于"协调运作"的备用交易模式提出了单一时段内获取区域旋转备用容量的两种方法:①报价排队法,按照区域统一边际备用价格结算.②非线性规划法,按照机组实际报价结算,然后扩展至多时段内区域备用获取的计算,通过全局优化得到了优化后的区域备用容量,体现了区域间的备用支持,降低了获取的备用容量,优化了各地的电力资源.仿真算例分别说明了单一时段和多时段下区域备用获取的方法和计算结果.     

基于蒙特卡洛模拟的电网建设工程基本预备费测算

现行的电网建设工程基本预备费的测算主要依据固定费率,而基本预备费是预留来应对不可预见费用的,具有不确定性,仅仅依靠固定费率计取,不能很好地反映实际情况。为此,运用Minitab对影响电网建设工程基本预备费测算的各种因素（变更因素、自然灾害因素、额外建场费因素）的实际分布状况进行拟合分析,根据因素之间的相互关系建立测算模型,并结合实际案例通过Matlab进行蒙特卡洛模拟。模拟结果表明,与现行的测算方法相比,该方法能够很好地反映基本预备费的实际变动情况,可为造价人员合理控制工程造价提供参考。     

风力发电运行价值分析

不对风电并网产生的影响作深入的分析,就不能确定风力发电的实际效益。风力发电价值的计算需要综合考虑发电收益、发电成本、辅助服务成本、环保效益等各方面因素。文章采用可靠性评估的方法,分析了风电并网引起的电力系统辅助服务成本的变化,在此基础上,给出了风电运行价值的详细表达式,并讨论了风电穿透功率、风能预测误差、备用容量价格、风电场容量系数等因素对风电运行价值的影响。     

基于改进遗传算法的区域旋转备用容量的优化

在改进遗传算法的基础上,提出了区域购买旋转备用成本最小的数学模型和求解方法。模型按照备用交易“协调运作”、备用价格按区域统一边际价格结算并计及了联络线传输容量上下限、备用机组提供容量上下限、旋转备用爬坡率等约束条件。算例表明本算法能更加有效地达到或接近全局最优解,区域备用容量在优化后降低了获取的备用容量,充分体现了区域间的备用支持,优化了各地的电力资源。     

基本电价的探讨与实例计算

通过对国内外基本电价执行情况的分析,总结出我国现行基本电价存在的三个主要问题,针对这些问题提出了用长期边际成本制定基本电价的理论方法与计算模型。在模型的基础上,用某市电力局提供的有关规划数据计算出该市各电压等级的边际容量成本,同时就容量成本转化为基本电费和电度电费的比例关系,设计了三个备选方案。根据这三个方案,将边际容量成本以不同的比例构造成分电压等级、分负荷率的基本电价,将拟定基本电价与该市正在实施的基本电价进行比较,通过可行性分析选取最合理的方案并由此得到一些结论。     

微电网中感-容性耦合逆变器功率不均等分配策略

容性耦合逆变器(CCI)可有效提高无功功率调节能力,且具有更高的经济性。为了提高微电网系统无功调节的灵活度,建立了一种包含并联CCI和感性耦合逆变器(ICI)的新型混合微电网结构。探讨了CCI和ICI的功率特性;分析了微电网中功率分配比例对逆变器容量的影响;针对CCI缺乏实用化功率分配方案的问题,提出了一种CCI和ICI的不均等功率分配方法;进而结合算例研究了不均等功率分配比例的计算方法,并提出了功率控制方案;根据算例搭建了仿真模型和实验平台进行测试。仿真和实验结果表明,相比传统功率均分方法,所提出的方法可有效降低逆变器容量。     

水电富集地区水、火电运行特性及有功功率协调控制（二）不同调节能力区域之间的协调机制

异步联网方式下的中国西南电网转动惯量显著减小,抗有功功率扰动能力大幅下降,对电网稳定运行带来更多挑战。首先,建立了偏离计划潮流（USF）和多个控制区域的区域控制偏差（ACE）的关联模型,阐述了不同频率偏差下自然频率特性系数和机组调节过程对USF的影响,分析了在不同调节能力区域之间构建一套协调机制的必要性,然后,提出了满足跨层级、多区域架构下有功功率协调控制需求的设计原则,建立了考虑机组调节区间、断面可用传输容量等约束条件的备用共享容量计算模型,进而,提出了正负备用相互置换和故障发生后备用互济的实现方式。最后,通过算例仿真结果验证了所提机制与方法的有效性。