基于代理模型的分布式能源现货市场运营模式

如何在信息不对称的环境下实现分布式能源现货市场中多主体利益最大化是亟需解决的问题。提出一种新型的基于代理模型的分布式能源现货市场运营模式,并提出数据驱动的日前市场代理模型的建模方法,得到不显式包含物理模型信息的分布式能源市场出清电价曲线与各市场主体最优联络线功率曲线及其日用电成本之间的映射模型,进而建立基于代理模型的分布式能源现货市场出清多目标优化模型,分布式能源现货市场运营商可基于该模型科学、公正地最大化各市场主体的经济利益。与基于物理模型的集中调度运营模式和基于分段报价的集中竞价出清模式的算例进行比较,验证了所提现货市场运营模式和代理模型建立方法的可行性和有效性。     

中国电力市场建设路径及市场运行关键问题

中国电力市场建设取得显著进展的同时,也面临计划与市场长期并存、发展不平衡不充分、能源清洁低碳转型、市场主体多元化及利益矛盾加剧等多重挑战,需要从市场设计和路径规划方面统筹思考。分近期和中远期2个阶段设计中国电力市场建设发展的演化路径和各阶段模式,并针对计划与市场衔接、省间与省内的衔接、中长期与现货衔接、促进新能源消纳的市场机制、辅助服务和容量市场、价格机制等关键问题进行研究,提出相关措施和策略建议,为中国进一步深化电力市场建设提供技术参考。     

基于虚拟交易商的省间电力现货交易机制研究

省间现货交易是促进清洁能源大范围优化配置的关键机制，当前的省间现货交易机制还存在种种亟待改进的问题。首先从省间现货市场进程、部分省份参与省间现货市场情况、市场框架、交易流程、衔接机制等方面介绍我国省间现货市场的建设运行现状，分析当前我国省间现货市场机制仍存在的问题，包括外电不入市产生的不平衡资金、资源配置有待优化等。为解决这些问题，提出基于虚拟交易商模式的省间现货市场机制，分析市场交易机制、出清机制、交易流程、虚拟交易商的结算机制等。接着从可行性、效益性、公平性等方面分析所提机制的适用性。最后分析将虚拟交易商引入市场还需要考虑的关键问题。研究结果表明，基于虚拟交易商的省间电力现货交易机制可完全解决当前“外电不入市”带来的不平衡资金问题，在该机制下，省内市场主体将不再需要承担电网不经济购电的责任。     

基于复式竞价撮合的电力市场交易模式设计与实践

售电侧放开增强了市场多主体间的激烈竞争,制定科学合理的电力市场交易机制对于促进电力市场发展具有重要意义。针对目前电力市场主体意识薄弱、双边协商过程反复以及协商成本高等问题,提出了一种基于复式竞价撮合的电力市场竞价模式,主要将集中竞价、双挂双摘和火电匹配有机融合,将水电交易与火电交易统一安排,实现以集中竞价发现价格、以双挂双摘促成交易、以火电匹配方便用户的市场化交易方式。其次,在详细描述复式竞价撮合交易的设计思路和相关特征的基础上,构建了以社会福利最大化为目标的数学模型和计算方法。最后,将所提出的竞价模式应用于四川电力市场进行了实践证明,相关结果表明复式竞价撮合交易模式的用户侧成交率达到88.2%,用户侧成交量比单模式下集中竞价和双向挂牌竞价分别提高了23%和14%,有效节省了市场主体时间成本,解决了电力市场竞争不充分、参与市场竞争难以及市场信息不对称等问题。     

基于省间省内两级电力现货市场的外送交易策略研究

全国统一电力市场是符合我国能源转型的重要机制保障。作为全国统一电力市场的第一阶段,省间省内现货“两级申报、两级出清”模式无疑提升了市场参与难度。省级电网作为中间代理方,如何平衡省间省内利益成为重要的研究课题。站在送端省份的角度,提出以两级市场交易协调平衡为目标的决策思路,构建基于两级现货市场的外送交易优化决策模型,为量化省间现货对省内现货的影响提供方法,为送端省份在两级现货市场环境下的交易决策提供支撑。     

基于分时容量电价的新型电力现货市场设计

为支撑高比例新能源新型电力系统现货市场的建设,需建立精准反映电力时空平衡成本的现货市场机制,形成度量源网荷储价值的价格信号,激励源网荷储精准、高效的互动。当新能源成为主力电源,当前现货市场机制将出现如下问题。1）若新能源决定边际价格,其近零边际成本将导致现货价格信号消失,价格调节作用不复存在;2）若昂贵、少量的灵活性资源决定边际价格,新能源与灵活性资源的供电服务差异性无法体现,新能源将获取超额利润,造成“搭车”现象。为此,文章设计了新能源与灵活性资源解耦、基于新能源固定成本形成分时容量电价的电力现货市场机制。新能源分时容量市场将新能源市场主体固定成本逐日分时分摊,以形成时序价格信号;灵活性资源现货市场通过竞争发现偏差电量平衡、调频、备用等剩余电力平衡服务价格;通过向新能源及用户公平分摊成本,确保满足“谁产生的成本谁承担”的激励相容原则,以市场机制实现灵活性的供需匹配。     

巨型水电站参与省内-省间电力市场竞价策略联合优化方法

西南巨型水电站如何参与省内-省间电力市场联合竞价是我国多层次电力市场建设面临的新问题,电价和径流的多重不确定性叠加时空耦合的水力电力联系使得该问题极为复杂。提出一种基于边际机会成本的水电站参与省内-省间月度集中市场投标曲线联合优化方法。考虑水电站在多层次多时段市场售电量的非线性耦合关系,构建随机规划模型,求解随机电价、径流下水电站多种售电量组合的增量成本,拟合水电站在省内-省间月度集中市场的边际机会成本曲线;引入偏差面积最小准则对曲线进行缩减,得到段数符合市场要求的分段投标曲线。以溪洛渡右岸电站参与云南省内市场和南方电网省间市场联合竞价为例,验证了所提方法的有效性,结果表明所得投标曲线符合水电站机会成本变化趋势,相较于传统投标电量优化模型,所建模型能够有效提高水电站售电收益,促进水电消纳。     

适用于电力市场竞价交易的发电边际成本算法研究

电力市场竞价交易中,发电企业均承担快速测算边际成本、实现理性报价的重要任务。首先阐释以边际成本为依据报价的原理,指出了现实应用中难以准确计算边际耗煤量和边际成本的原因,然后提出一种实用的边际成本测算方法——煤耗抵减法,该方法以实际统计煤耗数据为基础,根据竞价前后机组负荷率高低带来的煤耗差异,计算出竞价电量对应煤耗的抵减量,从而计算出竞价电量边际耗煤量,进而计算出边际成本,形成电厂报价依据。最后以算例证明,该方法实用可行。     

电力市场竞价模型与原理

描述了完整的电力市场竞价模型。提出了全网统一边际成本结算时竞价原理是等报价准则,按发电机组实际报价结算时竞价原理是发电成本等微增率准则。指出了经典经济调度程序可直接用于电力市场竞价。     

基于合约与现货联合竞价的发电侧竞价策略

电力市场改革不断向前推进,现货试点省份的现货市场已正式试运行。在此背景下研究了现货模式下的基本购电流程,对发电侧制定差价合约和现货合约组合竞价策略,通过差价合约为其锁定收益,规避现货价格波动的风险。研究构建基于合约与现货联合竞价的发电侧竞价模型,分析现货模式下发电侧的竞价组合策略的收益,为发电侧规避现货市场价格风险提供方法,最大化发电公司的收益,推进电力市场平稳有序发展。     

基于市场影响力评估的发电企业分类竞价决策

研究了电力市场中基于市场影响力评估的发电企业分类竞价决策方法。首先构造了2种市场影响力指标,用于对发电企业的市场影响力进行综合评估,在不同的市场影响力下对发电企业的利润最大化竞价行为进行分析,提出了发电企业在市场影响力较小时基于边际成本的价格接受竞价策略和市场影响力较大时基于边际机会成本的价格影响竞价策略,并构造出相应的优化竞价策略方案。对模型市场的仿真结果显示,基于市场影响力评估的分类竞价决策方法可以有效结合发电企业自身特点和市场运行状况,为发电企业参与竞价上网提供有效的决策支持。     

单侧放开市场中基于Stackelberg均衡分析的最低效率损失需求响应激励机制设计

发电商单侧竞价的电力现货市场是我国电力现货市场试点省份普遍采用的市场模式,激励型需求响应(incentivebased demand response,IDR)作为负荷侧资源参与市场可提高系统灵活性,亟待纳入当前单侧竞价的现货市场中。针对不同IDR激励策略将导致不同的效率损失这一问题,构建了单侧竞价现货市场中融入负荷侧资源参与的IDR实施市场架构,提出了市场效率损失比以量化分析不同激励策略对市场效率的作用影响。考虑独立系统运营商(IndependentSystem Operator,ISO)、发电商和IDR用户的不同博弈方式,建立了基于Stackelberg均衡分析的最低效率损失激励型需求响应模型,最后通过3节点和118节点网络验证了所提方法的有效性和合理性。上述机制能够在单侧竞价的电力现货市场中有计划、有步骤地逐步引入用户侧参与元素,并实现市场整体效率损失最低的需求响应激励强度设计。     

边际电价结算和发电方报价价格结算竞价机制的经济分析

在电力交易的现货和实时市场中,世界上大多数国家及我国6个电力市场试点省市均采用按照系统的边际电价(SMP)结算的竞价机制。SMP竞价机制的不完善性导致了诸如发电方投机报价和电价上升等问题。为此,美国加州和英国采用了按照发电方报价价格(PAB)结算的竞价机制。文章根据卖方市场的不同结构进行分类,买方市场依据不同的分类标准分为：需求旺和需求弱市场：需求不确定性强和需求不确定性弱市场。接着分别从市场交易量、市场效率、消费者剩余、社会福利和市场支配力几个方面对两种竞价机制进行分析比较,提出了应根据市场特点及改革的不同阶段,选择适合的竞价机制;并指出综合SMP和PAB的竞价机制具有光明的前景。     

一种可操作的新型发电侧电力市场竞价交易模式

在对现有发电侧竞价交易模式进行比较分析的基础上,提出一种可操作的发电侧电力市场竞价交易模式——基于由固定成本和变动成本之和确定容量合同电价的“容量合同 效率置换 适时市场”模式。经系统仿真和实际试运营,这种模式是切实可行的。该模式有利于实现资源的优化配置、降低发电总成本。     

基于企业经营决策的发电商最优竞价策略

在电力市场环境下，发电商的策略性投标行为关系到电价风险、市场稳定、市场力滥用行为及发电商自身利润等诸多问题。文中在对发电机组成本／需求的微观经济分析基础上，建立了机组面对需求曲线的公式及求解方法，提出了机组市场价格控制区的新概念。基于经济学中企业经营决策的最大利润原理，阐述了“边际发电成本等于边际发电收入”的机组最优竞价准则，提出了拥有不同市场力的发电商最优竞价策略及算法。     

机组发电成本曲线的相关研究

在当前已提出的电力市场定价方法中 ,一般都以机组在某一时段内的平均发电成本作为竞价参数 ,它只是对边际成本定价的一种近似。为了较好地接近实际情况采用了 U型边际成本曲线进行分析。同时考虑到电力市场的特殊性 ,将电网约束条件引入价格模型 ,综合各机组的可供负荷情况 ,得出求解市场价格的计算表达式。     

基于图计算的虚拟电厂报价辅助决策系统

虚拟电厂是一个集分布式电源、储能设备、可控负荷、电动汽车等不同类型分布式能源为一体的综合能源服务商,也是一种新型的电力市场交易模式。文章基于电力市场的运行机制和竞价规则,设计了虚拟电厂报价辅助决策系统。该系统首先通过虚拟电厂实现风电、光伏等分布式电源,储能设备,电动汽车与负荷间协调耦合运行,建立了以运营利润最大化为目标的竞价决策模型。基于虚拟电厂的优化竞价策略,构建了一个基于图计算的考虑多虚拟电厂的电力市场模拟器,用于模拟各虚拟电厂的日前边际电价和调度计划。最后,算例分析通过比较不同类型虚拟电厂在日前电力市场模拟器中的分段竞标电价、竞标电量以及运营利润,验证了所建立模型的合理性以及有效性。     

碳电市场环境下火电厂市场竞价策略及交易技术

电力现货市场与碳排放权市场建设的不断推进,为火电厂的生产运营带来了新的机遇与挑战。文中提出了一种碳电市场环境下火电厂市场竞价策略及交易技术。首先,分析了火电机组碳排放权交易及管理办法,研究了碳电市场的关联关系与关键影响因素;然后,基于火电机组出力特性模型与成本模型,计入碳电市场价格分别建立了电力市场、电力市场+免费配额、电力市场+有偿配额3种模式下的机组竞价模型,并进一步提出了以火电机组效益最大化为目标的出力优化模型及求解方法;最后,通过算例仿真验证了所提方法的有效性。     

适应清洁能源发展和现货市场运行的容量市场机制设计

随着中国电力体制改革的不断深化与现货市场建设的全面铺开,部分省区已暴露出电力容量充裕性不足、发电资源产生大量搁浅成本等问题,亟须完善容量市场机制,健全电力市场体系,以促进机组投资和保障发电容量充裕性.文中提出了一种适应清洁能源发展且与现货市场运行相适应的容量市场机制.一方面,将现货电能量交易要素纳入考虑,调动了容量资源在固定成本和运行成本两方面的竞争力,强化了容量投建与系统运行的联系,有利于形成更加切实可行的容量投建方案;另一方面,切合"碳达峰、碳中和"目标,内嵌能源结构约束以兼容产业结构调整从而获得满足能源清洁低碳转型要求和经济性最优的容量组合.最后,通过构建双层优化模型实现计及现货市场运行的容量竞价集中出清,采用改进的IEEE 24节点等系统的算例模拟计算表明,所提机制能够在激励市场主体主动参与、适应未来清洁能源成本替代效应的同时,实现市场整体经济效率的有效改进.     

两部制上网电价的长期边际成本定价方法

随着发电侧电力市场的开放和“厂网分开、竞价上网”的实施,单一的电量电价制已不能适应电力市场健康、协调、持续发展的要求。建立符合市场经济规律的两部制上网电价体系已为大势所趋。本文在分析单一制电量电价弊端的基础上,提出应用长期边际成本原理确定两部制上网电价的方法,并给出了算例。