面向主辅能量市场出清的输电网双层扩展规划

电力市场开放下源荷频繁互动给高比例可再生能源并网的电力系统规划带来一系列挑战。提出了一种面向电力主辅市场出清的价格驱动下的输电系统双层规划模型。上层模型主要考虑系统运营商的投资成本及系统运行效用成本。下层模型则主辅电力市场出清模型,在考虑系统运行宽裕度的前提下以边际节点电价与备用价格引导上层输电网扩展规划。通过将下层市场出清模型基于Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件作为约束代入上层优化模型,构成混合整数非线性规划问题,进一步用近似线性化以及互补松弛等方式将非线性优化问题线性化。最后,以Garver-6节点系统及中国西南某500 kV输电网络为例进行验证。仿真结果表明所提输电网扩展规划方案有利于激励用户参与新能源市场化消纳,降低尖峰负荷场景下线路阻塞,保障电力市场交易的公平性。     

电力市场中的传输阻塞管理和交易盈余的消除

对几种常用阻塞管理方法进行了分析和比较，介绍了一种在电力市场中当阻塞区域发电容量足够和不足两种情况下进行阻塞管理的办法。分析了交易盈余产生的原因并提出一种按损失费用大小比例对负荷进行补偿的交易盈余消除方法。     

电力市场中的阻塞管理和交易盈余的消除

介绍了一种在电力市场联营交易模式下的阻塞管理方法。当阻塞发生在区域间的联络线上时，根据报价高低依次增加受电区的发电机出力，同时减少送电区的发电机出力，直到阻塞消除；当阻塞发生在区域内部时，通过求解一个涉及有功功率平衡和输电容量约束的最优潮流问题来调整区域内各发电机出力，可以保证用最小的经济代价来消除阻塞。揭示了在采用节点实时电价的情况下，系统发生阻塞会导致交易盈余，建议采用基于电能跟踪理论的加权平均电价法计算负荷电价来消除交易盈余，并通过一简单网络加以说明。     

计及市场化电价信号导向的含高比例水电输电网扩展规划

传统电网扩展规划模型难以反映未来一段时期竞争市场模式下全局供需态势对电网投资收益、市场主体意愿、社会效益的量化影响,且在含高比例水电输电网中水电外送断面容量与丰枯潮流差异的不匹配导致网络阻塞及交易盈余问题愈加严重.为此,提出高比例水电场景下计及市场化电价信号导向的输电网扩展规划模型.上层模型以最大化线路年投资收益为目标函数,形成规划决策线路;下层模型采用改进的k-means聚类算法得到含高比例水电输电网全年典型运行方式,基于市场交易出清结果与区域负荷响应特征,量化线路规划后的负荷增量及过网利用率,以市场化电价信号引导电网扩展规划,促进区域水电消纳.采用KKT最优条件实现上、下层模型的耦合,将双层规划问题转化为混合整数规划问题进行求解.以我国西南部某含高比例水电的实际电网为例,通过综合比较不同规划方法的阻塞盈余、投资收益及水电消纳比例验证了高比例水电接入下市场信号对扩展规划结果的影响.     

节点边际电价与阻塞费用影子价格线性化模型研究

首先介绍了节点边际价格的经济含义,然后在简化直流电力系统的前提下,根据其经济含义推导了节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性化关系。当无阻塞时,系统只有一台边际机组。当系统发生阻塞时,边际机组的个数等于阻塞线路个数加一。根据这一规律,我们建立以边际机组变化量为变量的一元方程。结合节点边际电价的经济含义,推得节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性关系。根据两者的关系建立了在POOL模式下和POOL加双边交易模式下计算节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性数学模型。根据P JM提供的5节点测试系统验证该线性模型的有效性。最后依照边际价格的结算体系下市场参与者进行结算,分析了在节点边际电价结算体系下,阻塞对市场参与各方的影响。     

电力市场阻塞管理中的电价

当输电功率超过输电系统容量限制时,就会发生输电阻塞。为了保证电网安全,必须进行阻塞管理以消除阻塞。对阻塞费用的合理定价是电力市场成功运营的重要问题。文中介绍了电力市场阻塞管理中的几种电价,并具体说明节点边际电价在美国PJM和加州电力市场中的应用。     

国际典型电力市场阻塞管理机制及其对中国的启示研究

区域输电阻塞管理是我国电力现货市场建设中需要解决的关键问题之一。合理的阻塞管理机制有利于系统资源的有效配置、市场效率的提高以及系统安全的维护。首先,选取美国PJM、英国、澳大利亚及北欧等国际典型电力市场,阐述其交易模式和阻塞管理机制。其次,介绍国内电力现货市场试点工作实际情况。通过对比分析,探讨各电力现货市场阻塞管理机制及其成本分摊方法的特点和适用性。最后,提出中国电力市场阻塞管理机制的建议,旨在为未来中国电力市场阻塞管理机制建设提供一定指导。     

输电阻塞中的电价调整机制

针对电力竞标市场中出现的输电阻塞，提出了电价调整机制的想法，并给出相应的数学模型。该数学模型的本质是在现有的发电竞标模型中，嵌入一个可变的电价约束，使得在竞标过程中出现输电阻塞时，可以根据阻塞的情况自动调整相关发电厂商的报价，从而有效地降低输电阻塞对各发电厂商的影响，降低全网的购电成本，提高发电竞标的公平、合理性。文中使用的电价调整手段主要是基于潮流追踪所得的2个重要系数。仿真计算结果表明，文中所提出的电价调整机制理论和模型是十分有效的。     

以价格为控制变量的交易计划和阻塞管理算法

交易计划及阻塞管理是电力市场安全经济运营的重要问题。但现有的交易计划及阻塞管理算法都是基于复杂的数学推导、并以不断调整机组出力为引导迭代的关键步骤,缺乏足够的市场特征。本文深入分析了电力市场中各种价格的含义及其相互之间的关系,提出了一种以价格为控制变量的交易计划和阻塞管理算法。算法在无约束交易计划的基础上,通过判断和调整阻塞线路的价格、相关发电机节点的价格,来引导系统达到新的价格平衡,进而改变机组出力和线路潮流而消除阻塞。这种算法体现了价格对资源稀缺程度和供需关系的衡量效果,整个计算过程经济意义和物理意义非常明确,突出了价格对资源优化配置的导向性作用。IEEE-14系统的计算结果表明了该算法具有快速、准确、迅速收敛的特点。     

输电阻塞情况下电能计价的LMP方法

随着电力市场改革的深入,输电阻塞成为电力系统中常见的问题。通过5节点电力系统示例分析了LMP方法用于阻塞情况下电能市场计价和系统结算的过程,并介绍了这种方法的应用情况。     

计及输电阻塞的帕累托最优多目标电网规划

在解除管制环境下,要求输电扩展规划有效缓解输电网络阻塞,文中分别以年阻塞盈余、线路投资费用和系统缺电成本为规划目标,基于帕累托(Pareto)多目标最优建立综合考虑阻塞问题、经济性和可靠性的多目标电网规划模型,并通过一种改进的强度帕累托进化算法(strength Pareto evolutionary algorithm,SPEA),实现对模型的求解。建立一种基于多维空间欧氏距离的排序方法,实现帕累托最优解集范围内的优化决策。18节点系统算例表明通过改进SPEA可以有效形成分布均匀的帕累托解集,并且所提多目标规划方法能够缓解和控制规划网络的输电阻塞。     

考虑阻塞管理的发电权交易模型及其网络流算法

发电权交易能够提高电力交易的适应性,降低煤耗与排放量。该文深入分析了发电权交易的深刻意义与背景,比较了其在阻塞管理方面与传统方法所不同的特点。在此基础之上,建立以电量为交易对象、直接考虑阻塞管理的发电权交易模型;根据模型中交易匹配的特性,提出了基于网络流技术的求解算法,并采用决策树的方法从理论上证明了社会福利最优性。该方法具有交易过程清晰、交易算法透明、计算速度快的特点,同时,优化过程中所产生的丰富的市场信息具有明确的物理意义和经济意义。     

一种考虑厂网协调规划的输电阻塞治理模式

阻塞治理是电力系统规划和运行的重要问题。在考虑厂网协调规划的基础上,提出利用协调因子对电源规划的指导作用来实现优化资源结构布局的方法,可从根本上减少输电阻塞发生的概率。为此,对协调因子的计算方法进行了探讨,给出了结合协调因子进行长期阻塞治理的思路,以及进行短期输电阻塞治理的模型和解决方案。     

基于奖励券机制的输电阻塞管理方法

鉴于对提高资产利用效率的要求,有效的输电阻塞管理在智能电网中的重要性日益凸显。在节点边际电价和日前与实时“两级市场、两步结算”的市场背景下,提出应将输电阻塞盈余用于缓解线路阻塞,并结合阻塞线路影子价格和用户需求价格弹性系数的特性,引入节点边际价格-再调度费用影响因子,作为衡量节点价格变化对系统再调度成本影响的依据。在此基础上,提出了以日前阻塞盈余作为资金来源,激励用户主动响应、缓解实时网络阻塞状况的奖励券机制,形成了阻塞管理新的有效方法。扩展的IEEE 30节点算例表明了所提机制与方法的有效性。     

考虑输电阻塞影响的发电商最优报价策略

研究了考虑输电阻塞影响的发电商最优报价策略问题,建立了求解该问题的2层优化模型,第1层是基于竞争对手报价的发电商利润最大化模型,第2层是基于灵敏度分析的以阻塞费用最小为目标的发电商出力调整模型,并采用遗传算法对其进行求解。以IEEE 14节点系统为算例的分析结果表明,本文提出的方法可用于指导发电商制定报价策略。     

考虑电力系统阻塞的电网充裕度评价

通过研究市场环境下电网传输的新特点,定义了电网传输的不同状态.提出了衡量线路阻塞程度的指标,用于评价电网传输能力的不充裕性,并应用于电力系统的扩展规划和运行计划.基于蒙特卡罗方法建立了计算充裕度指标的模型,考虑各类不确定性因素,对IEEE-24节点系统进行了市场模拟和仿真计算,结果表明,所提指标能有效识别电网传输中的瓶...     

多时段下计及可中断负荷的电网输电阻塞管理

将可中断电力合同引入多时段下的输电阻塞管理。首先分析了一种实际应用的可中断负荷期权合同,并结合这种合同在多时段条件下建立了输电阻塞管理模型;然后针对该模型利用遗传算法设计了一套多时段最优潮流求解程序;最后通过算例对传统阻塞模型和上述阻塞模型进行了比较。分析结果表明,本文提出的模型实现了可中断负荷在输电阻塞管理中的最优使用,且更有利于实现社会效益的最大化。     

计及输电阻塞的发电计划决策模型研究

文章提出了基于电力市场环境下计及输电阻塞的超短期发电计划制作问题,建立了预调度、调整机组出力、利用线路裕度输电和强制甩负荷4个依次渐进的数学模型,设计了与各个数学模型相应的算法,并通过算例分析验证了所建立的数学模型和设计的算法是合理的。