双侧开放市场中能量与备用容量的联合优化

为缓解系统中有限装机容量与一定的备用容量要求之间的矛盾，根据电力用户可以采取积极措施主动进行负荷管理而为系统提供备用容量的思想，提出一种基于最优潮流的能量和备用容量市场联合优化模型；研究在双侧开放的电力市场环境中，用户主动参与备用容量服务对市场运营效益的影响。IEEE 30节点系统算例表明，用户进入旋转备用容量市场，成为系统备用容量的新供应者，可使全系统的运营效益有较大提高，减少了系统备用容量购买支出，降低了各节点上的电价水平和系统备用价格。     

电力市场中计及发电机组可用率的备用分配计算

市场环境下辅助服务指标的量化、辅助服务成本的计算是一个亟待解决的问题，备用及其分配是其中重要的组成部分。文中提出备用需求的分配不仅应考虑发电机组的容量，还应考虑到发电机组的可用率，并给出了一种计及发电机组可用率水平的备用需求分配计算方法。计算结果分析与物理概念吻合良好。     

区域电力市场运行备用容量的确定和获取初探

讨论了区域电力市场环境下运行备用容量的确定和获取问题。首先，阐述了在区域电力市场中可供选择的两种不同的运行备用市场模式，即“协调运作”模式和“统一运作”模式，然后重点针对“协调运作”模式下的区域运行备用容量的确定和获取进行了讨论，兼顾了区域资源优化配置和省/直辖市间联络线结构的特点。为了确保区域运行备用市场能够顺利建立并稳健运营，如何将区域运行备用收益合理、公平地分配给参与区域电力市场的各省/直辖市成员是一个必须解决的重要问题，为此提出了基于合作博弈理论的方法，以提高各省/直辖市参与区域运行备用市场的积极性。最后，通过仿真算例说明了所提出的运行备用容量确定和获取机制的基本特征。     

美国新英格兰备用电力市场设计和优化新模型

首先介绍了美国新英格兰电力市场备用市场的设计，然后提出一种在联营型电力市场中能量和备用调度的联合优化新模型。该模型是一个不可微优化模型，能够模拟备用机组的机会成本，因此比文献中报道的模型更加全面、完整。文中将联合优化模型转化为等价的混合整数优化模型，并建议运用分支定界法求解。针对不同的市场设计方案推导了相应的能量和备用的边际成本。讨论了联合优化问题的解的求解方法和最优解的多值性。此外，文中还讨论了一种常见的联合优化计算方法，并指出其启发性质。研究表明一个包含机会费用的市场设计从结构上讲非常复杂，从计算上讲也非常有挑战性。这些研究结果为实现美国联邦能源管制委员会所倡导的主辅市场联合优化设计奠定了理论基础。     

电力市场环境下的发电容量充裕性问题

电力工业改革面对的一个重要挑战是如何维持足够的发电容量，以满足当前和将来的负荷需求，美国加州电力市场的失败引起了对这一问题的广泛关注和争议。文中对与在电力市场环境下如何确保充裕的发电容量相关的一些问题做了综述、评估和讨论,包括仅靠能量市场是否可以引导出充足的发电容量？是否应该设置电价上限? 为什么需要向发电公司支付容量费用或建立容量市场? 应该怎样确定容量费用？以及现有的确定容量费用的方法、容量市场和辅助服务市场的关系、政府或监管机构应该扮演的角色等。     

电力市场中要考虑辅助服务

电力市场不同于其他各种市场 ,它除了要有一个电力市场 ,还要有一个辅助服务市场。电力辅助服务市场包括调节备用、旋转备用、非旋转备用、替代备用、实时不平衡电量市场和长期可靠性强制运行合同等辅助服务市场。在研究建立竞争性的电力市场时 ,要慎重研究电力系统的辅助服务市场     

可中断负荷参与的备用市场帕累托优化模型

目前，已有可中断负荷参与备用服务市场竞争的实践，但是现有的备用市场优化模型仅考虑购买备用服务成本的差异，不能反映出可中断负荷和发电商提供的2种备用服务的效用差异。为此，文中分析了可中断负荷和发电商同时参与的备用市场采用现有优化模型的局限性，同时基于帕累托优化理论提出了一种可中断负荷与发电商同时参与的备用市场的帕累托优化模型。算例验证了利用该模型可在相同的备用购买成本下获取最大的系统效用,实现可中断负荷与发电商提供的2种备用资源的优化配置。     

电力市场环境下的发电容量充裕性（一）单一能量市场情形

能否完全依靠单一能量市场来确保发电容量充裕性是一个存在广泛争论的重要问题。研究了在完全竞争的单一能量市场中的发电容量充裕性问题,建立了相关的理论分析模型,研究结果表明没有足够的理论依据证明这种市场模式能够确保发电容量充裕性;根据对采用这种市场模式的实际电力市场的运营情况分析,表明了单一能量市场在引导充裕发电投资方面确实存在问题。理想条件下的理论模型分析和现实情况下的影响因素讨论均表明,单一能量市场模式难以确保发电容量的充裕性。这些研究有助于理解和把握电力市场环境下发电容量充裕性问题的基本特征。     

我国运行备用辅助服务市场的模式与定价研究

比较了以美国加州和英格兰-威尔士为代表的两大类运行备用辅助服务市场，认为英格兰-威尔士模式对我国初期的电力市场更有参考价值。建议我国运行备用辅助服务市场采用在一日前现货交易发电主市场定价基础上同时定价，即事先定价，而在当日强调各机组服从调度，事后按既定价格结算。实现概率学意义下的公平合理性。在简易当量电价法基础上发展了计入运行备用辅助服务的随机性简易当量电价法。采用了随机生产模拟技术，引入了期望边际机组和期望边际电价的新概念，并区分被调度加载和不被调度加载两种情况。有关算例说明了它的合理性。     

电力市场环境下的发电容量充裕性（三）市场设计要素与原则

如何设计确保发电容量充裕性的方法是一个涉及面很广的困难而复杂的问题。力图从较广阔的视角对此进行探索。一方面,讨论了在电力工业之外的与确保发电容量充裕性相关的一些重要问题,包括外部政策、政府职能等;另一方面,从电力市场设计的角度阐述了确保发电容量充裕性的责任主体、设计思路、需要关注的问题,并在对现有方法综合分析的基础上,提出了确保发电容量充裕性的方法所应具备的特征。     

浅析电力市场中水电站主能量市场与有偿辅助服务联合优化

在成熟的电力市场中,辅助服务将成为交易或竞价品种,主能量和辅助服务联合优化的结果是制定水电企业综合竞价策略的依据,只有合理分配发电资源,才能确保辅助服务成为水电企业新的经济收益来源。讨论并分析了主能量和辅助服务联合优化的问题,包括有功容量和无功容量联合优化、主能量和备用容量联合优化。     

有功和AGC联合电力市场调度模型及定价分析

自动发电控制（AGC）作为一种主要用于有功调频和实时电力电量平衡的负荷备用容量，与有功电能交易的耦合性较强，在系统运行出现波动时，AGC容量的确定直接关系到电能市场的价格波动。为了防止在线机组事后（即在实时调度中需要AGC时）通过滞留容量来牟取暴利，电力市场环境下如何考虑有功和AGC联合电力市场的协调运作问题是一个值得研究的课题。文中对此进行了讨论，首先建立了有功和AGC协调运作的联合市场调度模型，使得购买有功和AGC容量的费用最小；然后重点就联合优化下的AGC机组进行了定价分析，特别针对其机会成本和滞留容量等问题进行了讨论，得到了一些有益的结论。最后，通过算例仿真说明了所建模型的基本特征。     

电力市场发电容量充裕度分析系统设计

电力市场发电容量充裕度分析系统可以用来分析电力市场环境下的发电容量充裕度水平，为系统的运行和电力的投资提供支持。在分析国际上几种典型的保持发电容量充裕度的机制的基础上，分析了影响发电容量充裕度的主要因素、功能、指标，并提出2种新的结合经济目标的分析指标：充裕度不足损失和裕度效益。建立了电力市场发电容量充裕度的分析子系统的系统结构和分析流程，该分析子系统配置灵活，适应性强，能够满足电力市场不断发展的需要。     

电能质量在电力市场条件下的问题分析

随着电力市场的发展,电力部门和用户都开始清楚地意识到电能作为一种特殊的商品,无疑应该讲求质量。分析了电力市场条件下的现状、电能质量和辅助服务等问题,为供电公司提高电能质量降低供电成本提供参考。     

电力市场中的黑启动服务

在电力市场的背景下，黑启动辅助服务是保证系统安全可靠供电的重要和必要手段之一。文中描述了黑启动的目标、形式，通过对黑启动机组的选择以及提供黑启动服务所需工作的讨论，提出了黑启动服务费用的计算、收取和支付方法，并指明了参与黑启动服务的各方在提供服务的过程中的权利和义务。对电力市场条件下的黑启动服务进行了较为系统的描述，对当前各区域电网建立电力市场、提供黑启动辅助服务具有一定的参考价值。     

电力市场环境下发电公司风险管理框架

在电力市场环境下，一方面，市场价格波动剧烈，发电公司在追求利润最大化的同时必须考虑相应的交易风险；另一方面，市场为发电公司提供了多种交易途径，以便其进行风险管理。因此，充分利用多种交易途径，为发电公司建立一个合适的风险管理框架是必需的，也是可能的。借鉴金融界广泛采用的风险管理方法，针对现有电力市场中各种交易途径及相应的风险，提出了一个用于发电公司电力交易的分层的风险管理框架。该框架包括目标及条件确认、风险控制和风险评估3个方面。其中，风险控制应用了风险规避及现代投资组合理论，风险评估采用VaR（value at risk）方法。该风险管理框架有助于发电公司明确交易目标，并制定计及风险因素的电能交易计划，从而在最大限度上降低整体交易风险，或者在发电公司可以承受的风险范围内使其利润最大化，即达到风险管理的目的——利润最大化和风险最小化。     

利用系统剩余容量评估电力市场短期金融风险

电价的异常波动带来了巨大的金融风险，对金融风险进行评估具有重要的现实意义。在电力市场中，由于电价和供求等风险因子的相互影响，导致金融风险和技术风险密切相关，从而使得Monte-Carlo方法无法直接应用于金融风险的评估，其中技术风险主要是指反映电力供求状况的系统备用容量。系统剩余容量与电价的关系曲线可以解决风险因子之间的相关性问题，进而将系统中的技术风险和金融风险有机地结合在一起。引入系统剩余容量与电价的关系曲线，并基于Monte-Carlo方法进行建模，同时利用浙江电力市场实际运行数据进行试算，结果表明该模型是可行的，它在预测电价上下限方面比历史模拟法准确性更高，对电力市场中金融风险的预测和控制具有较好的参考价值。     

旋转备用市场中考虑可靠性的多目标分层决策

电力市场环境下旋转备用的出清结果对发电系统可靠性有着重要影响。提出了对运行阶段发电系统可靠性进行评估的新指标———考虑旋转备用的电力不足期望值，它综合了机组可靠性参数、爬坡率、投运时间以及电能和旋转备用市场出清结果对系统可靠性的影响。指出用排队法进行旋转备用出清的结果只是满足购买费用最小的一个非劣解，进而提出考虑可靠性的多目标分层决策模型，并用遗传算法和非线性优化算法求解。仿真结果表明了该方法的有效性。     

借鉴巴西电力市场优化模型促进中国电力市场建设

研究水电为主的巴西电力市场优化模型原理及主要特点,其能源结构、电网架构以及社会经济发展与我国有许多不同点,但对国内电力市场建设还是有可借鉴的经验.一是建设统一有序的电力市场,实现更大范围资源优化配置;二是对于水电富集区域统筹考虑各类型能源、各时空能源的协调优化;三是加强信息公开,进一步促进市场透明.     

发电侧电力市场下的梯级水电厂日优化运行

研究了发电侧电力市场下梯级水电厂日优化运行问题，建立了系统边际电价预测的二次移动平均模型;在此基础上，介绍了梯级水电厂日收益最大模型和相关的约束条件，并用逐次优化算法求解，计算结果可作为梯级水电厂的竞价策略参与竞价上网。该方法应用到四川南桠河梯级水电厂日优化运行中，结果令人满意。