基于FD-Monte Carlo混合法的节点电价和节点可靠性指标评估

电力市场环境下,节点电价和节点可靠性指标能提供系统运行的经济信息和风险信息。为研究市场条件下元件随机故障和计划检修对节点电价和节点可靠性指标的影响,在应用Monte Carlo法模拟系统状态转移的过程中,采用Frequency-Duration Time(FD)法解析地计算确定性事件和随机事件发生后状态的期望持续时间。考虑到可中断负荷缓解系统阻塞和抑制节点电价的作用,设计了一个2层优化模型来确定节点电价和负荷中断量,并提出了一种启发式算法进行求解。最后以一个6节点的可靠性测试系统(RBTS)为例对所提模型和算法进行了说明。     

基于概率风险的节点电价波动性分析

电力市场环境下,电价信息对于市场各参与者的经济利益,对于市场和系统运行的稳定性有着重要的影响力.通过模型计算研究了节点电价的随机波动情况.以5节点系统为算例,分析了负荷波动情况下的电能生产成本、网损成本和阻塞成本的概率分布特性.虽然仅考虑负荷因素不能准确描述电价的变化情况,但是其结果仍可以给市场中相关人员提供有用的参考信息,减少自身的决策风险.     

考虑节点电价机制的主动配电网两阶段动态故障恢复方法

针对含分布式发电并网的主动配电网故障恢复问题,考虑系统节点电价机制提出基于两阶段优化的主动配电网故障恢复方法。该方法第一阶段优化以开关状态集为控制变量,以失电负荷价值最小为目标函数,计及功率平衡约束,网络拓扑辐射状约束等必要约束条件。第二阶段优化首先建立配电网节点电价制定机制以及负荷响应模型,以决定系统节点电价方案的支路容量约束拉格朗日乘子为控制变量,以支路容量越限量最小为目标函数,计及节点电价机制约束等约束条件建立模型。最后通过一个仿真算例表明,考虑节点电价机制的主动配电网故障恢复方案相比于不考虑的情形下故障恢复指标更优,说明所建立的模型能够降低失电负荷量,提升系统在故障恢复期间运行的可靠性。     

考虑网损与负荷偏差的节点边际电价模型与求解

文中分析了中国在市场出清和节点边际电价计算时,存在发用电负荷偏差和系统网损难以精确计算的问题。首先,提出2种节点边际电价计算模型,利用网损分布因子分摊系统网损与负荷偏差分配因子分配负荷偏差相结合的方法,实现系统网损与负荷偏差的精确计算。然后,基于迭代的节点边际电价模型,以母线负荷为初始点编制发电计划,每次求解后将总发电量与系统负荷的偏差分摊至节点,修正其负荷,通过多次迭代求解节点边际电价。两步法节点边际电价模型,以系统负荷为依据,建立考虑系统网损与负荷偏差的耦合模型。第1步计算负荷偏差,第2步固定偏差计算节点边际电价。最后,通过比较所提方法与网损直接分摊方法的节点边际电价,以及分析不同负荷偏差水平、不同负荷偏差分配因子对节点边际电价的影响,验证了所提模型的有效性。     

计及供电可靠性的配电网节点电价计算方法

节点电价提供的价格信号能够有效引导电网建设和用户的消费行为。文中基于长期增量成本法,提出了计及供电可靠性的配电网节点电价计算方法。该方法综合考虑了用户对供电可靠性的要求以及负荷增长对区域供电可靠性的影响两个方面。根据用户的不同需求进行差别定价,并对区域不同可靠性水平的电价进行加权平均,得到一个差别定价与区域平均电价相结合的配电网节点电价定价体系。RBTS-BUS 6系统算例分析表明,该方法既保证了用户特殊需求,提供的电价信息也有利于电网建设运行维护方案的制订,且更具操作性。     

考虑网损的配电节点电价模型及迭代计算方法

在分布式电源装机容量快速增长的背景下，建立本地电力市场可促进分布式机组出力的消纳和配电网的优化运行。文章提出了适用于本地市场竞价出清的配电节点电价（distribution locational marginal pricing，DLMP）模型，将其分解为有功价格分量、无功价格分量、网损价格分量、电压支撑价格分量以及阻塞价格分量，可量化各分量对节点电价的贡献。同时采用迭代算法对该模型进行求解，通过市场出清模型与交流潮流的迭代计算克服线性化节点电价模型对预设网损因子的依赖。通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析，验证了所提模型的有效性和所提算法的准确性。     

加权求和法解析节点边际电价

从电力市场节点边际电价的定义出发,提出功率传输分配因子,利用加权求和法解析在不同情况下的系统各节点边际电价（loational marginal price,LMP）,并利用电力系统分析软件PowerWorld,以一个7节点的示例验算,证明该解析方法的有效性,进而阐明节点边际电价在电力市场中的意义。     

基于广度优先搜索算法和区域节点行向量法的复杂配电网络可靠性评估

基于广度优先搜索算法构造了复杂配电网络的等效模型,采用区域节点行向量法对复杂配电网络进行了可靠性评估。给出了区域节点的定义,采用广度优先搜索算法将复杂配电网络等效为由区域节点和开关元件组成的模型,采用区域节点行向量法得到了负荷节点和系统的可靠性评估指标。在该模型和算法中,区域节点的形成算法以支路为研究对象,操作简单,网络适应性强。采用区域节点行向量法对复杂配电网络进行可靠性评估时,便于考虑开关装置故障的影响,实用性较强。RBTS-bus6系统的评估结果及其与现有分区方法的比较结果表明了该模型和算法在简化网络和提高运算速度方面具有明显优势,在适应网络结构变化方面具有较好的鲁棒性。     

节点边际电价的优化原理

为了实现电力市场的优化运营,关键是要建立安全约束经济调度与节点边际定价机制.安全约束经济调度能综合考虑系统的经济性与安全性目标,它既保证了系统的优化运行,也保证了系统的供电可靠性;而节点边际电价是从空间和时间2个层面尽量精确地反映电力系统的运行成本的定价机制.文中首先介绍了安全约束经济调度与节点边际价格的求解模型,描述了节点边际定价市场的优化原理;接着给出了节点边际电价的直流潮流法求解原理,并举例进行说明;最后指出节点边际电价有许多违反常规认识的地方,但这并不说明节点边际价格有错,关键原因在于电力系统运行除了遵守经济法则之外,还必须符合可靠性要求.     

含分布式电源的配电网节点电价计算方法北大核心CSCD

节点电价作为重要的价格信号,对量化分布式电源的贡献和指导配电网的规划建设有着重要作用。以光伏为例,从分布式电源提高供电可靠性的角度出发,基于长期增量成本法提出了计及分布式电源的配电网节点电价计算方法。该方法以初始节点电价作为孤岛划分原则,并根据具体用户类型,采用序贯蒙特卡洛模拟法对负荷点可靠性指标和单位停电损失进行同步求解。针对经济寿命超过物理寿命的情况,对元件投资时间进行了修正,保证投资成本的有效回收。通过RBTS-BUS6系统算例分析表明,所得节点电价能够反映节点供电可靠性水平以及用户类型,基于节点电价的孤岛划分原则更能发挥分布式电源的作用,减少节点电价的同时平衡区域电网发展。     

含电动汽车场景的节点边际电价研究

分析节点边际电价与电动汽车接入水平和电动汽车负荷波动之间的关系.建立了含电动汽车负荷场景的系统节点边际电价市场出清模型,电动汽车负荷采用结合ARIMA模型的场景生成技术和基于概率距离的场景简化技术进行仿真,以接入电动汽车负荷场景的RTS24节点系统为算例,求解电动汽车负荷接入后对边际电价的影响.电动汽车负荷接入后,随着电动汽车场景的变化,边际电价也呈现了相应一致的变化趋势;随着电动汽车负荷量的增加,边际电价的波动性增大.含电动汽车负荷场景的边际电价市场出清模型,为系统接入电动汽车负荷节点边际电价的分析提供了一种分析方法.     

一种基于独立电价变量的节点电价模型

提出了一种电力市场环境下节点电价的新模型.模型的特点在于:节点电价和阻塞乘子作为独立的变量嵌入模型中,使市场中调度目标与结算目标达到统一;在考虑机组最小出力限制的情况下,模型包含特殊的约束条件以正确确定系统的边际机组.以RTS-24系统为例,通过内点割平面算法求解所提出的模型,结果表明产生的节点电价能有效缓解网络阻塞,并提供正确的市场信号.     

可中断负荷参与输电阻塞管理的模型与算法

在市场环境下,输电阻塞严重威胁系统安全,并加剧了市场力滥用行为.可中断负荷作为一种电力资源可有效缓解阻塞.文中建立了一个可中断负荷参与电力批发市场竞价的阻塞管理模型.该模型是一个2层优化模型:外层优化潮流模型可确定节点电价,并进行电能调度;内层优化模型旨在选取有效消除阻塞的可中断负荷.在模型求解时,针对出现的非线性互补问题(NCP),通过NCP函数将其转化为一组非线性代数方程,然后用改进的Levenberg-Marquardt算法求解.最后以一个修改的IEEE 30节点系统验证了该模型和算法的有效性.     

计及可中断负荷与用户电价响应的实时电价研究

引导、激励可中断负荷参与到电力市场中有利于系统经济运行,降低实时电价风险;用户负荷也会对电价的实时变化做出响应。基于最优潮流的实时电价模型,引入可中断负荷竞价并考虑了用户电价响应,提出了考虑可中断负荷竞价和用户电价响应的实时电价模型,给出了其求解计算的流程。使用IEEE-14节点系统对所提出模型进行仿真,计算结果表明,可中断负荷与用户电价响应有助于增加电网公司总体效益,同时降低电价风险。     

可中断负荷参与备用市场下的可靠性风险电价计算模型

可中断负荷(interruptible load,IL)作为用户参与电力市场的一种方式,最直接的影响是为供电公司提供另外一种可供选择的备用资源,在这种环境下,供电可靠性成本的内容也发生了变化,相应的可靠性电价计算模型也应有所调整。首先给出可中断负荷参与备用市场下可靠性电价定价流程,在此基础上量化了IL由于减少系统备用风险购电成本和电网投资改造风险成本而产生的经济效益,最后根据我国国情给出了可靠性电价的定价模型。算例分析表明,可中断负荷参与备用市场可为供电公司节约大量的可靠性投资成本,使其规避高购电电价和高投资的市场风险,进而降低用户支付的可靠性电价。     

基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法

在大型电力系统中,由支路断开触发的电力系统相继跳闸故障常会引起大停电的灾难性后果,因此必须进行紧急状态下的事件可靠性分析.通过分析支路断开对系统节点电压及线路负荷的影响,给出一种快速计算紧急状态下系统节点电压和线路负荷的方法,引入系统节点电压和线路负荷安全裕度指标,并提出基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法.该算法利用安全裕度指标找出系统故障状态中的关键状态集合,通过对该集合进行系统行为分析来计算可靠性指标.算例表明该算法能有效截断系统状态空间,在一定精度下降低了可靠评估的计算复杂性.     

电力拍卖市场的智能代理仿真模型

该文提出了一种电力拍卖市场智能代理仿真模型，给出了发电厂商基于选择概率的随机选择报价形式，提出了一种选择概率的强化学习算法。随着模拟的进行，发电厂商的报价策略将收敛于其均衡位置，市场达到均衡状态。基于该模型该文进一步讨论了节点电价的市场特性。采用节点电价的电力拍卖市场，由于输电线路的容量约束可能放大发电厂商的市场力；节点电价所特有的售，购电能的净收入会随着发电厂商的市场力实施而增加。节点电价的这些特征在不同的电网条件下，其表现强弱会有较大程度的差异，仅仅进行定性估计是不够的。该文提出的智能代理仿真模型提供了一种针对具体系统进行市场特性评估的工具。     

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。     

LMP机制下可中断负荷用于阻塞管理的最优调度方法

节点边际价格LMP（Locational Marginal Price）在解决交易的公平性和电网阻塞方面具有很大的优势,它从时间和空间两个层面反映电力系统的运行成本。可中断负荷作为需求侧管理的重要手段,可以有效地缓解阻塞。文中对发电出力再调度和可中断负荷量进行了均衡分析,提出了LMP机制下可中断负荷用于阻塞管理的最优调度原则。验证了可中断负荷在降低节点电价、增加社会效益以及解决阻塞方面的优势。文中采用IEEE30节点系统进行仿真,证明了该理论的正确性和合理性。     

最优潮流框架下基于影子价格的可中断负荷最优调度模型

在最优潮流框架下,以实施可中断负荷管理为目的,提出了基于影子价格的可中断负荷最优调度模型。该模型以系统总成本最小为目标函数,采用模拟可中断电价的方法,得出不同可中断电价下系统的最优负荷中断量以及系统总成本。结果显示,可中断电价小于影子价格时,系统总成本较高是因为发电成本较高,可中断电价大于影子价格时,系统成本较高是因为中断补偿成本过大,发电成本和中断补偿成本此消彼长。当可中断电价与影子价格相等时,发电成本和中断补偿成本恰好达到动态均衡,系统总成本也达到最小,此时的负荷中断量也是最优的负荷中断量。据此,可中断电价小于影子价格时应增加负荷中断量以降低系统总成本,可中断电价大于影子价格时应增加发电出力以降低系统总成本。IEEE30节点系统的仿真试验,证明了该模型的正确性和合理性。