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。     

关于可中断负荷参与系统备用的评述

讨论可中断负荷（IL）市场的经济补偿模型及报价清算规则，指出参与系统备用服务的IL市场与发电侧备用市场之间的协调对于发电充裕性的重要性。将IL的市场引导方式分为2类，即用户接受停电概率换取的折扣电价补偿与在实际停电后按合约赔偿。两者都可按竞价的市场方式运作，并都在容量事故发生后实施负荷的中断。但前者对应于日常的低代价，且像支付发电侧备用的容量费那样，与停电是否实际发生无关;而后者则对应于小概率的高代价，且像支付发电侧备用的电量费那样，只有在实际停电后才支付。两者的经济特性不同，故具有协调空间。强调以量化指标统一反映系统备用的充裕水平与风险代价，兼顾发电备用的经济性和可靠性。     

市场环境下计及无功源停运的年度无功购买策略

无功需求容量的适当确定和获取,对维持系统电压稳定、降低网损和缓解电力市场环境下的无功市场势力至关重要。研究了电力市场环境下计及无功源停运的年度无功容量购买策略问题;发展了计及多个无功源可能同时停运时确定无功容量需求的数学模型,以最小化购买无功容量的成本、切负荷成本和发电再调度成本之和的总成本为目标。发展了蒙特卡罗模拟和差异进化算法相结合的方法来求解这一优化问题。最后,用算例对所提出的模型和方法做了说明。     

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。     

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。     

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。     

基于需求侧可靠性差别定价的电力市场交易新机制

不同电网用户对电网（用）电安全可靠性的要求存在很大差异，文中综合考虑发输电系统可靠性、负荷不确定性和负荷节点综合供电可靠性的关系，依据“按质论价、高质高价”的原则，提出了一种满足用户个性化要求且基于需求侧可靠性差别定价的电力市场可靠性交易新机制:电力用户根据自身的用电负荷特征及电网公司公布的可靠性电价申报供电可靠性要求，电网公司在综合考虑低可靠性要求用户削负荷能力的情况下确定系统中最佳的备用容量水平，这种模式不仅更容易被电力用户接受，而且因其无需确定用户切负荷的损失费用，实现起来更为简单。     

计及无功功率成本及其资源价值的无功采购方法

摘要： 电力市场中，满足负荷无功功率需求以及提供系统电压支持属于辅助服务的范畴，一般由系统运行员(ISO)进行集中优化调度和控制计算，向相应的辅助服务提供者购买无功功率，并将成本分摊到用户。在分析无功和电压支持的特点、无功的生产成本和资源价值的基础上，文中提出了一种新的无功/电压辅助服务市场机制，并设计了向发电机、调相机等动态无功源采购无功功率的算法。该算法的特点是：考虑了无功的容量成本和电量成本；引入基于等效无功补偿法的无功价值因子，从而考虑了系统中不同位置无功源的资源价值差异；计及了无功分布对有功网损以及相应的有功功率生产成本的影响。IEEE 14节点系统的算例表明，该方法能够优化无功采购成本，算法合理有效。     

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。     

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。     

初期电力市场确定电网日发电计划的模型与方法

在日前交易未开放的初期电力市场模式下，如何针对其特点建立合理的日发电计划模型对于保证这一时期各市场参与者的利益具有重要作用。文中立足电网公司建立日发电计划模型，重点考虑了非竞价机组的经济运行成本，并计及了包括竞价机组年度和月度中标电量的日分解值、机组爬坡速度、旋转备用和线路有功传输限制等约束。在所建模型的基础上，通过改进二次规划的可行方向法，计算发电成本函数为分段二次函数的动态优化调度问题，并与一个启发式机组组合算法相结合用以确定日发电计划。算例结果表明，该模型及方法可行、有效。     

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。     

不同定价方式下电力拍卖市场运行特征的比较研究:(二) 仿真结果及其分析

以IEEE可靠性测试系统的数据为基础，对不同定价规则的电力拍卖市场进行了基于智能代理的仿真。结果表明:①在统一出清电价(UCP)和按报价支付（PAB）的电力市场，减少发电厂商的市场份额可以削减发电厂商的市场力，但条件是系统要有足够的备用容量；如果负荷需求接近总可用容量，即使最大的发电厂商的市场份额只有11.4%时，其电力市场的价格也会远远偏离其边际成本价格。②在PAB电力市场，市场均衡状态的总购电费用以及平均价格两方面几乎和UCP电力市场电价没有差别，甚至还要高于UCP电力市场的均衡价格，因此，使用PAB的方法很难达到抑制电价飞升的目的。③在当量电价（EVE）的电力市场，发电厂商几乎没有策略空间，所有的发电厂商都自动按照其成本报价，而且对于各种情况都具有相当稳定的表现。EVE还提供了一种独特的容量投资自动补偿机制，使得在发电生产成本存在规模经济性时，发电厂商可以得到合理的补偿。而在UCP和PAB电力市场，一方面会出现发电厂商报高价的现象，另一方面还会出现部分发电厂商负利润的情况。所有结果表明EVE具有优良的市场特征，对于发电容量相对紧缺，不变成本不可忽视的中国电力工业现状，采用EVE不失为一个明智的选择。     

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。     

日前市场下发电商机组优化组合研究

日前电力市场下,发电集团经常面临在给定总负荷出力曲线和总备用服务要求下,如何在机组间(厂间)进行合理分配出力/备用容量的优化问题,针对于此,提出了考虑旋转备用服务的日前市场机组组合模型和"基于决策树的动态规划法"的求解方法,并利用该方法进行了具体实例计算,深入分析了旋转备用被调用概率、结算价格和容量对机组组合模型优化结果的影响,为发电集团合理安排日前市场下机组间(厂间)负荷分配或联合调度营运提供了一定的思路和实际意义。     

基于可能性理论的发电公司最优报价策略

在电力市场环境下，发电公司采用的报价策略对其自身的获利、甚至市场总体的运行行为都可能有相当大的影响。因而，研究发电公司应该如何构造最优的报价策略或分析电力市场中发电公司的策略性行为，进而考察潜在的市场势力的严重程度，是目前相当活跃的一个研究领域。提出了一种基于可能性理论构造发电公司最优报价策略的方法。以发电公司的历史报价数据、市场化改革以前的公开数据和专家的经验性知识等为基础，采用模糊集理论来描述竞争对手的报价行为，在此基础上构造了发电公司最优报价策略的模糊优化模型，给出了求解算法。这种方法特别适用于在电力市场运行初期或电力市场运行规则刚被修改后的时期，由于可用的历史数据尚不充分、不能采用概率方法描述竞争对手的报价行为的场合。最后用一个有6个发电公司参与的电力市场为例，说明了所提出的方法的基本特征。     

考虑风电机组旋转备用的风电场多目标优化

随着新型风电场的容量在并网系统中所占比例不断增加,对传统含风电场电力系统的经济调度问题提出了新的要求。传统的电力系统经济调度还应考虑到风电场功率波动对系统旋转备用和发电成本等方面的影响。因此,针对考虑风电机组旋转备用的风电场优化调度方法,并综合发电成本及购电费用目标,建立了含风电场的经济调度模型;釆用目标加权法和距离函数法相结合以将目标优化问题单一化以及利用实值编码遗传算法,来高效搜索优化方程最优解。仿真结果表明,所提出的方法是有效的。     

采用分段报价规则的竞价策略初探

电力工业改革已经在我国6个省市初步实施并有望在10~15年间建成全国电力市场。作为6个电力市场试点之一的浙江电力市场已经成功运行2年多。在电力市场环境下，发电公司作为市场的主体参与竞价运行，其收益将在很大程度上取决于其采用的竞价策略。针对浙江电力市场所采用的分段报价规则，初步探讨了发电公司的竞价策略，构造了数学模型。采用正态分布函数描述竞争对手的投标行为，将最优竞价策略描述为随机优化问题，并应用蒙特卡罗方法求解。最后，用算例对所提出的方法加以说明。     

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。     

基于猜测供给函数均衡的发电公司策略行为

提出了一种新的基于微增响应的猜测供给函数均衡（CSFE）模型，用于构造电力市场中发电公司的策略行为及其相互作用，比常用的Cournot模型更为客观地反映了发电公司潜在的市场力。根据供给函数均衡理论，提出一种通用的发电公司优化供给曲线模型，分析了优化供给曲线为线性的条件，并得出如供给曲线为线性则可以惟一确定市场均衡解。通过在IEEE 6机30母线系统的仿真，说明文中模型可以适用于需求无弹性的电力市场分析，并易于构造分段线性的发电公司优化供给曲线。