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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

三峡电力市场的输电定价与阻塞管理

在以促进发电和零售竞争为主要特征的电力市场中,输电系统由于其固有的特征仍然保持垄断运行。但作为实现竞争的场所,输电系统必须对市场参与者开放并提供无歧视的服务。这样,如何对输电服务定价就成为一个十分重要的问题。文中首先简要论述了现有的输电定价机制以及国际上几个有代表性的电力市场所采用的方法,在此基础上结合三峡电力系统的特点,提出了三峡电力市场输电定价的框架及其实现方法。然后,对输电系统运行中的另一个重要问题即输电阻塞的管理和定价做了简要论述,并介绍了目前运行的电力市场所采用的一些方法。最后,对三峡电力市场中的阻塞管理与阻塞电价做了初步研究,提出了建议。     

节点电价与对偶乘子的内在关联分析与扩展

电价的科学性和合理性对电力市场的调节配置至关重要.作为常用的边际定价形式,节点电价表达为对偶乘子的线性函数.基于基本的定价原理,文中梳理了节点电价的物理内涵,说明了基于边际定价原理推导的节点电价与系统稀缺资源价格之间的内在联系,并论证了其合理性.基于此,提出了具有可扩展性的统一电价表达式,将电价扩展为对偶乘子和转移分布...     

基于藤Copula理论的海上风电建模及电力市场运行分析

海上风电因具有更高的发电利用小时数,将成为中国实现“碳中和·碳达峰”的重要技术选项。随着海上风电装机容量的不断提升,其出力的间歇性、波动性将对电力系统的安全稳定和电力市场的经济运行造成显著影响。为刻画不同站点间风速的相关性,基于藤Copula理论对海上风电的出力进行建模,并利用C藤Copula函数构建多风电场出力的联合分布模型。在此基础上,提出基于共识聚类的电力市场典型阻塞场景构建方法,并采用简化的中国广东省电网架构数据开展算例仿真计算,对大规模海上风电并网前后电力系统的发电结构、碳排放量、市场电价等关键指标的变化进行实证分析。     

基于节点电价的阻塞管理理论在华北电网的应用

介绍了以节点电价为基础的市场模型在我国区域电力市场设计中的初步应用成果。在建立华北电网模型及确定电厂竞价价格时引入了安全约束经济调度,并对华北电网节点电价市场进行了仿真计算。算例的设计模仿了中国电力市场改革逐步放开价格竞争的过程,对不同模式下的电网安全、节点电价、系统运行费用、系统阻塞费用进行了分析比较,研究了基于节点电价的阻塞管理理论在华北电网的应用效果。     

重构南方区域电力中长期市场:(二)国外金融输电权市场实践经验综述及其启示

金融输电权是对冲阻塞风险、分配阻塞盈余的有效工具,现已被应用于多个国家或地区的电力市场。基于文献综述和分析市场运行数据的方法,首先针对国外金融输电权的合约、初始分配机制和二级市场交易机制,总结了其设计思路和实践效果;随后围绕金融输电权市场的两大前沿问题进行评述,包括实时阻塞盈余为负和拍卖出清价格被系统性低估的问题;最后,结合南方区域电力中长期市场的实际情况,阐明引入金融输电权的必要性,并就合约设计和初始分配机制,提出了若干政策建议。     

电力现货市场技术支持系统关键技术探讨

中国新一轮电力体制改革已逐步进入深水区,各试点地区结合自身特点设计电力现货市场交易产品和运行规则,并在不同阶段根据运营情况不断进行调整完善,具有复杂多变的特点,对技术支持系统提出高要求。提出了分区部署的系统总体架构及分层应用功能框架,重点在技术支撑平台、核心算法、模型数据管理、评估分析、模拟推演等关键技术进行探讨,并取得初步应用。     

电力市场环境下价格突变的机理分析和风险防范

指出电力市场的价格存在不确定性,描述了电力市场中异常价格的类型.预防和规避市场的价格风险,是建立公平、有序、稳定的电力市场的关键.通过对加州电力市场价格的统计,分析异常价格出现的规律,剖析了影响电力市场价格的主要因素,介绍了价格突变的预测方法,提出了结合价格预测和风险防范的市场竞价流程.     

基于利用Aumann-Shapley值分摊网损和排放减少量的DLMP计算研究

分布式电源(DG)接入配电网后对系统运行带来影响,提出一种含DG的配电网节点边际电价(DLMP)计算方法。该方法主要包含2个部分:一是通过Aumann-Shapley值法计算网损和排放减少分摊量,得到各DG的有功和无功DLMP值;二是通过迭代计算DG的最优发电出力,保证DG收益的最大化。算例仿真分析表明:基于Aumann-Shapley值分摊的DLMP迭代算法不仅能保证网损和排放减少量在各DG间的公平分摊,还能克服组合爆炸问题;与传统的DLMP计算模型相比,所提出的DLMP计算模型能更大限度地对各DG提供电价激励,减少系统网损和排放量,同时还能实现分摊方案的零销售盈余。