面向东北电网调峰辅助服务市场交易主体的分摊上限动态机制设计

东北电网现行的调峰辅助服务市场机制难以应对市场结构变化带来的交易主体实际调峰收益低于预期、积极性降低等问题,且难以满足未来我国以新能源为主体的新型电力系统发展需求。在介绍东北电网现行调峰辅助服务市场费用分摊机制的基础上,分析其局限性,提出面向市场参与主体的分摊上限动态调整机制,以保障调峰供应方的调峰收益;构建以市场交易主体综合收益最高为目标的动态分摊上限数学模型,并提出用于评估调峰辅助服务市场的指标体系。基于辽宁省电网实际运营数据的算例结果验证了所提机制的合理性与有效性。     

面向能源互联的分布式发电系统聚合服务运营模式分析

在能源互联网背景下对分布式发电系统的运营模式进行分析,基于传统统购统销运营模式提出了面向能源互联网的分布式发电系统聚合服务商运营模式,分析了聚合服务商运营模式参与的2种主要辅助服务类型,并提出了相应的预期成本及收益计算方法。以某工业园区为例进行数值分析,得到分布式能源系统在2种模式下的成本及收益,并就其关键参数,包括上网电价、光伏补贴电价、辅助服务价格、出力分配系数等,采用控制变量法分析其对静态投资回收期的影响。     

电动汽车换电站参与电力市场辅助服务的经济效益研究

换电模式可提高电动汽车的运营效率,能够更好地实现与电网互动。以电动汽车换电站为研究对象,分析换电站的运营模式,建立能量守恒模型和经济收益模型,探索以辅助服务方式提升换电站经济收益的可行性和潜力,研究电池参数、电池配比等关键因素对收益的影响。结果表明：仅通过提升换电站电池数量,并不能有效提升收益。当动力电池的度电成本下降约10%或循环次数提升约15%时,换电站通过辅助服务模式可实现投资收益平衡,相比于降低度电价格提升动力电池的循环次数对换电站运营收益的影响更大。     

电动汽车换电站参与电力市场辅助服务的经济效益研究

换电模式可提高电动汽车的运营效率,能够更好地实现与电网互动。以电动汽车换电站为研究对象,分析换电站的运营模式,建立能量守恒模型和经济收益模型,探索以辅助服务方式提升换电站经济收益的可行性和潜力,研究电池参数、电池配比等关键因素对收益的影响。结果表明：仅通过提升换电站电池数量,并不能有效提升收益。当动力电池的度电成本下降约10%或循环次数提升约15%时,换电站通过辅助服务模式可实现投资收益平衡,相比于降低度电价格提升动力电池的循环次数对换电站运营收益的影响更大。     

复合储能参与电能量及辅助服务市场的运行策略

在新能源占比快速扩大及电力市场化的双重背景下，充分挖掘功率型电储能与能量型氢储能的互补特点,并使其协同参与电能量市场及辅助服务市场,不仅可以使复合储能的收益最大化，也可对电力系统的安全运行提供有效支撑。首先，在分析电能量市场、旋转备用市场与基于调频表现的调频辅助服务市场运行规则的基础上，结合电储能及氢储能的运行特点提出了聚合分布式电储能与氢储能的复合储能多市场运行策略。然后，基于聚合运行时各分布式储能的贡献度，利用Shapley值法进行收益分配。最后，通过算例仿真验证了所建模型的有效性。结果表明，与分布式电储能与氢储能独立运行相比，合作运营可带来更大收益，同时通过联合参与辅助服务市场获得的收益显著高于仅参与电能量市场。     

计及调压辅助服务收益的光储系统优化运行策略

含高渗透率清洁能源配电网的电压越限问题日益严重。光储系统因具备PQ四象限调节能力,具有向电网提供电压调节辅助服务的功能。提出了一种计及调压辅助服务收益的光储系统优化运行策略。给出了光储系统的拓扑结构和柔性并网运行方式;考虑上网电量收益、辅助服务收益、购电费用、损耗费用以及运行约束条件,构建了以光储系统经济收益最大为目标的最优运行模型。针对系统存在的连续多阶段全局有功/无功双决策问题,采用多维动态规划算法进行求解。算例结果表明,光储系统能主动响应调压辅助服务价格激励,获得更高的经济收益,同时有效地解决了配电网的电压越限问题。     

面向风电市场化消纳的现货电能量-辅助服务联合运营机制

为以市场化方式激励发电资源的灵活调节能力,提出基于爬坡容量校验的灵活爬坡辅助服务,并将其与市场化调频、深度调峰辅助服务相结合,设计面向高比例风电的现货电能量-辅助服务联合运营机制.对调频服务采用基于综合调频性能均值归一化方法调整机组的容量报价,以体现调频机组性能差异;对深度调峰辅助服务提出基于机组调峰能耗特性的分段报价机制,在充分挖掘机组调峰能力的同时保证其合理收益;对灵活爬坡辅助服务提出与电能量市场耦合的爬坡容量校验机制,通过"反复校验-添加约束"的方式提升系统爬坡能力以跟随风电不确定性引发的净负荷波动.构建现货电能量-辅助服务联合运营的出清模型,并采用等价线性化的方法将非线性模型转换成线性化模型,以提高模型求解效率.采用某省级电网实际数据验证了所提市场机制与出清模型的有效性.     

基于无功辅助服务补偿的发电厂AVC系统机组无功出力分配策略

运行机组间无功出力分配是发电厂AVC系统的重要技术环节,分配策略的优劣影响着AVC控制的安全性及发电厂运行的经济性。从提高发电厂收益角度,提出了基于无功辅助服务补偿的发电厂AVC系统机组无功出力分配策略,建立了优化模型。该优化模型考虑了发电厂参与无功辅助服务后机组及变压器损耗增加的成本,在满足调度机构AVC系统下发的控制目标及机组安全运行等约束条件的前提下,以电厂收益最大为优化目标,求取参与AVC控制机组的无功出力控制量并下发相应机组执行。算例仿真验证了基于无功辅助服务补偿后发电厂运行机组间无功出力分配的有效性,能在满足调压要求的同时明显地提高电厂的经济效益。     

考虑电压暂降治理设备服役年限的优质供电服务模式

电压暂降治理设备存在一次性投资成本大、投资门槛高的问题,亟须一种新型优质供电服务模式解决该问题。提出一种考虑电压暂降治理设备服役年限的优质供电服务模式（HPSL）。首先,提出HPSL运营模式,明确了HPSL运营主体和服务流程,如果旧设备能够满足用户的使用需求,则使用旧设备参与治理。其次,综合考虑了设备商和用户的成本、收益构成,以双方的净收益最大为目标,建立HPSL服务定价优化模型。然后,建立基于Stackelberg博弈的服务费博弈模型,模型以设备商调整附加收益系数为决策、用户调整服务时长为响应,符合现实情况。采用改进遗传算法求解模型。最后,以某大型胶片生产厂为例进行实例分析,证明了该模式可以降低用户的治理成本,提升设备商的服务费收益。     

风电企业与蓄热电采暖联合参与调频市场的运营模式

在电力辅助服务市场背景下，源荷两侧合作与利益博弈共存，现有研究缺乏风电与蓄热电采暖用户联合运营的可行性与经济性评价研究。在分析蓄热电采暖用户参与调频辅助市场的运行成本变化的基础上，建立了风电与蓄热电采暖用户联合运营参与调频市场的优化决策模型。该模型以风电企业利润最大化与蓄热电采暖用户成本减少量最大化为目标，并计及了蓄热电采暖与储能联合参与调频辅助服务和储能寿命损耗的影响。通过分析该多目标优化模型的帕累托解，论证了风电与蓄热电采暖用户联合运营的可行性。以实际风电场运行数据为例，验证了风电与蓄热电采暖用户联合运营的可行性。算例分析结果表明，相较于独立运营，联合运营模式下的风电企业利润和蓄热电采暖用户运营成本减少量均有所增加。     

浙江电力现货市场环境下储能的市场交易机制与效益分析

储能的快速发展促进了清洁能源消纳,保障电网安全稳定运行,但对适应储能参与电力市场的机制设计带来新的挑战。基于国内外储能参与现货市场的经验启示,以浙江省为例对储能参与现货电能量市场和调频市场的收益分别进行了模拟测算。结果表明,受储能转换效率、损耗和输配电成本的影响,储能参与电能量市场的整体收益不佳,但在调频市场具有一定优势。     

促进灵活性资源的辅助服务市场分析

为了激励灵活性资源,电力市场辅助服务市场规则出现了许多变化,例如北美电力市场中辅助服务市场的机会成本、里程价格和运行备用需求曲线机制等。提出了辅助服务定价的一般公式,该公式建立了能量市场与辅助服务市场的关系,阐述了辅助服务市场规则的含义。以抽水蓄能电站为例,基于市场实际运行价格,定量估计了辅助服务市场规则对增加灵活性资源收益的作用。研究表明：所给出的辅助服务定价公式较好地解释了实际市场的价格数据,验证了辅助服务市场定价公式的正确性;里程价格给予灵活性资源更多的刺激,该部分收入约占总收入的10%,而机会成本并没有特别的激励;运行备用需求曲线及其附加电价机制是一种容量补偿机制,且其补偿力度非常突出;目前市场规则下,抽水蓄能电站的主要收益来自能量市场的套利,辅助服务的收益依然处于次要地位。     

参与辅助服务的用户侧储能优化配置及经济分析

为使用户侧储能收益最大化,提出了一种参与辅助服务市场的用户侧储能优化配置方法。首先,建立了用户侧储能的全生命周期成本和考虑辅助服务的收益模型;其次,在两部制电价下,基于对储能电池运行特性和用户负荷特性的考虑,建立了一种参与辅助服务的用户侧储能优化配置模型,以储能容量和辅助服务参数为优化变量,对工业用户全寿命周期的净收益进行优化计算;然后,以广西储能辅助服务市场为例,实现了用户侧储能最优容量下的配置优化,确定了参与辅助服务的变量值;最后,通过改变政策敏感度对比分析了不同辅助服务的经济效益,给后续储能投资提供了指导性意见。     

激励火电提供灵活性的容量补偿机制设计

近年来,在中国电力系统低碳化转型以及电力市场化改革快速推进的同时也暴露了一些问题,其中较为典型的就是以煤电为代表的火电企业普遍大面积亏损,甚至濒临破产清算的困境,这一现象主要归因于大规模新能源零边际成本占据火力发电份额,以及火电提供灵活性以保障新能源消纳产生的外部成本没有得到充分回报,部分火电企业甚至还贷难以为继,亟须建立合理的容量机制保障火电这部分外部成本的回收。因此,文中首先对比了国内外主流的容量补偿机制及其对中国的适应性。然后建立了考虑火电企业退出市场的双层决策模型,分析了不同可再生能源渗透率下,容量补偿价格对火电企业决策以及市场运行的影响,包括出清电价、辅助服务成本等。最后,通过IEEE 30节点系统和中国某省级实际电网,验证了所提模型的有效性。算例结果表明,制定合理的容量补偿机制能够有效保证火电企业收益,并激励其提供灵活性,从而提升电网整体经济性和运行效率。     

西北省间调峰辅助服务市场机制设计与实践

长期以来,西北电网弃风、弃光问题突出,西北各省(区)的电源装机特性和用电特性具有互补互济的特点,迫切需要建设调峰辅助服务市场以消纳更多的清洁能源.重点介绍西北省间调峰辅助服务市场的设计背景、基本原则与基本理念,并针对市场品种设计机理进行深入探讨.基于"谁受益,谁承担成本"的原则,设计考虑调峰效用的费用分摊方式,在一定程...     

国外典型调频辅助服务市场综述与启示

调频辅助服务对于维持系统频率稳定、保障系统安全可靠运行具有重要意义.目前,我国调频辅助服务产品类型简单,多采取固定价格结算,不利于调频资源的优化配置.深入研究了美国PJM、英国和北欧3大成熟电力市场的调频辅助服务市场的产品类型、运行方式、价格及结算机制,对比分析了上述3个典型调频辅助服务市场的特点.在此基础上,结合国内实际情况,提出了对国内调频辅助服务市场发展的建议,以期对国内调频辅助服务市场建设提供有益借鉴.     

面向高比例新能源消纳的西北调峰辅助服务市场机制及实践

“源网荷”灵活互动是智能电网发展、电力市场化改革背景下能源系统转型升级的必然发展趋势,也是解决西北地区新能源调峰资源短缺、消纳空间不足的关键。梳理了国内外面向高比例新能源的“源”“荷”“网”及“源荷”联动下的辅助服务市场的市场机制、交易品种等关键技术及建设经验,立足西北电网的调峰瓶颈及障碍,基于现行西北区域省间调峰辅助服务市场平台,提出了适宜西北地区负荷特性及新能源消纳需求的“源网荷”联动调度模式及交易机制,以期利用市场杠杆与调度策略并行的调控手段,激发源网荷各主体调峰意愿,联动多主体协同参与调峰,共同促进西北地区新能源的全面消纳。     

考虑无功辅助服务分段报价的多目标无功优化方法

电力市场改革对电力系统无功辅助服务机制和无功优化提出了更高的要求。如何在确保电力系统电压质量和安全可靠运行的前提下,实现无功辅助服务市场化、优化无功资源调控是无功电压自动控制面临的重要课题。基于电力市场环境提出了一种无功辅助服务分段报价规则,构建机组进相、滞相时的购电成本模型。在此基础上,提出了一种考虑无功辅助服务规则的多目标无功优化控制方法。对某省级电网实际运行方式进行了仿真计算和分析、讨论。仿真结果验证了该算法无功调控效果的有效性、经济性与均衡性,满足电力市场环境下实际应用需求。