电力市场中的备用需求和备用调度

文章对两种确定备用需求容量的方法 ,即确定性方法和概率性方法进行了介绍 ,并对两种方法进行了分析比较。概率性方法能更好地反映系统的可靠性 ,确定更为合理的备用容量。综述了电力市场下几种确定备用需求的概率性方法 ,提出了一种以用户要求作为可靠性风险指标的确定备用容量的方法 ,并对负荷的不确定性以及最优化备用需求可能带来的新的策略竞价等问题进行了探讨。     

电网备用容量可靠性研究

综述了国内外大型电网在确定运行备用容量时所采用的方法及其特点。指出合理的配置电网备用容量,是电网安全、优质运行的根本保证。从通行的评估电网可靠性方法出发,详细分析了各种评估方法的优缺点,提出采用概率分析法,来评估电网预留备用容量。而通过概率方法得出的一系列可靠性指标,可以指导电网运行者合理的预留和分配电网备用容量。最后,指出了电网备用容量可靠性研究的具体实施方法、步骤,以及今后的发展方向。     

计及检修需求不确定性的电力系统检修备用容量评估

针对电力系统规划中评估系统检修备用容量的迫切需求和机组检修需求的不确定特性对评估造成的影响,提出一种评估电力系统检修备用容量的方法。该方法建立考虑检修需求不确定特性的检修备用容量评估模型,以累计负荷最小为原则确定检修时段,求解该评估模型。在此基础上,基于蒙特卡洛模拟方法提出检修备用容量不足概率和检修备用容量不足期望值2个检修备用容量充裕度指标,以此确定系统检修备用容量,进而确定系统装机容量需求。以某省电力系统机组检修的实际数据为例进行计算,证明了所提检修备用容量评估方法的正确性和有效性。     

计及可靠性的日前旋转备用容量评估指标

在日前发电计划中,对旋转备用容量进行合理配置是保障电网安全可靠运行的必要手段。在分析大规模新能源接入、特高压直流输电馈入等条件下电网旋转备用需求特征的基础上,分析了传统可靠性指标用于旋转备用容量评估的适用性,提出了T_r电力不足期望值、非事故备用满足概率、事故备用满足度等日前旋转备用容量评估指标,并对日前旋转备用容量评估的数据需求和处理方法进行了分析,最后,基于区域电网历史数据通过算例论证了文中所提出的旋转备用容量评估指标及旋转备用容量需求计算方法的有效性。     

基于电力不足概率的互联系统备用量需求研究

基于传统的发电系统停运模型,考虑系统负荷水平、联络线容量、联络线强迫停运率等因素,提出采用二维概率阵列法计算电力不足概率（loss of load probability,LOLP）并推导互联系统的备用需求模型。采用IEEE30节点进行仿真计算。验证备用需求模型确定互联系统备用容量方法的可行性。     

电力市场环境下最优备用容量的确定

传统确定备用容量的方法已经不适用于电力市场环境。文中提出一种确定最优备用容量的算法,根据经济学中的效用(文中指电网安全效用)无差异理论,引入可中断负荷替代一部分备用容量,利用存储理论概念建立确定最优备用容量的数学模型,结合历史数据资料中备用容量利用的概率,运用决策论的算法求解最优备用容量。结合四川电网备用辅助服务的研究结果表明,在电网安全性不变的前提下,最优备用容量经济性明显优于用传统方法确定的备用容量。该算法符合市场规律,简单、实用。     

计及输电线路约束的华东电网备用容量可靠性评估

电力系统必须具有一定的备用容量来满足非计划的负荷需求,由于输电线路的约束、备用容量的数量及分布是否合理,关系到系统运行的安全性和经济性。通过建立计及输电线路约束的电力系统备用容量模型,采用蒙特卡罗重要抽样法对系统备用容量进行短期可靠性评估,给出相应的可靠性概率指标,并针对华东电网的实际运行数据进行分析,为华东电网备用容量管理办法的制定提供参考和依据。     

能源互联背景下山东电网备用容量需求分析

风电、光伏发电是清洁能源的重要组成部分,也是构建全球能源互联网的主导能源。提出一种含风电和光伏发电的备用容量需求确定方法。在此基础上,结合山东省年度风、光资源及负荷特征,基于各季节典型日风电、光伏出力及负荷特性分析,得出远景年山东电网考虑风电、光伏接入的备用容量需求。分析结果对合理安排山东电网备用容量,提高电网运行可靠性具有重要意义。     

电力市场环境下最优备用容量的确定

传统确定备用容量的方法已经不适用于电力市场环境。文中提出一种确定最优备用容量的算法，根据经济学中的效用（文中指电网安全效用）无差异理论，引入可中断负荷替代一部分备用容量，利用存储理论概念建立确定最优备用容量的数学模型，结合历史数据资料中备用容量利用的概率，运用决策论的算法求解最优备用容量。结合四川电网备用辅助服务的研究结果表明，在电网安全性不变的前提下，最优备用容量经济性明显优于用传统方法确定的备用容量。该算法符合市场规律，简单、实用。     

电力市场环境下备用容量的社会效益分析

从经济角度出发,以系统备用容量最佳社会效益为目的,通过对系统可靠性和经济性之间的比较,建立不同可靠性水平下的协调优化模型.应用Mento-Carlo随机模拟法确定不同概率条件下备用不足期望值,根据负荷重要性分级求出负荷中断代价.分析了系统的备用容量费用与备用不足期望值的损失费用之间的关系,通过以全局控制代价最小化算法计算出最低总费用,最终确定在该条件下系统保留的备用容量为最优分配和调度.算例结果明确了供电可靠性和总费用之间的关系,表明了该方法的有效可行性.     

备用容量服务市场的风险决策

电力市场的备用服务决策一般采用确定性方法,即使计及事件概率,也由于未考虑相关损失而难以体现风险理念,不能优化各类备用的组合。为有效协调安全性和经济性,应将安全性用货币来量化,并用广义的经济利益最大化作为技术决策的准则。文中采用风险管理和协调优化的观点,结合电力可靠性与可中断负荷价值化理念,提出一种基于风险量化的优化决策方法,对各类备用资源实现优化组合。仿真结果表明了方法的有效性。     

当量电价体系及相关制度设计:(四)运行备用辅助服务的当量模式与定价方法

讨论了英国电力市场运行备用定价方法的合理性及其不足。建议我国运行备用市场采用在日前发电主市场定价基础上同时定价的联营模式，即日前定价、当日服从调度、事后按既定价格如实结算。由于运行备用市场以容量效益为主，因此很适合采用当量电价方法；又由于系统面对随机发生的事故，运行备用化解了市场风险，因此又有必要引入概率学的可靠性和随机生产模拟技术。从这两点出发，发展了运行备用辅助服务的概率学实用当量电价法。最后给出了算例。     

考虑风电接入后二次备用需求的优化潮流算法

随着大量的风电场接入电网,风电对电力系统运行备用的影响成为一个关键问题。文中讨 论了考虑风电接入后电力系统备用需求的解决方法,采用概率方法来估计由风电接入导致的系统 备用需求,并在路径跟踪内点算法的基础上提出了一种考虑风电接入后二次备用需求的优化潮流 算法。通过对IEEE 39节点测试系统的算例进行分析,表明所提出的优化潮流算法可以有效解决 风电接入对系统备用需求带来的影响,具有较大的实用价值。     

市场环境下的负荷备用容量

经济利益是市场环境下电网公司所追求的重要目标之一。利用概率统计方法，对切负荷措施的可行性、保留负荷备用容量成本及切负荷赔偿费用进行了分析，提出市场环境下负荷备用容量的确定应在综合考虑保留备用容量成本和切负荷赔偿费用的基础上，求取经济上最优的负荷备用容量。数字份真结果表明方法可行，且具有较好的经济性。     

Scheduling of Spinning Reserve Considering Customer Choice on Reliability

One of the main objectives of power system restructuring and deregulation is to allow customers to select their desired reliability. This paper proposes a new market model where the reserve capacity is scheduled based on the desired risk level of customers, that is recognized by the expected load not supplied (ELNS) index. The reliability constraint in the objective function of reserve procurement is formulated as a function of generation and reserve allocation among the generating units as well as their failure probability. The reserve requirement is determined regarding transmission constraints and load curtailments due to transmission congestion. Therefore, this method produces market-clearing results with the desired probabilistic characteristics. Moreover, it is shown that the load shedding procedure in contingency states affects the assessment of reserve. The Roy Billinton test system (RBTS) and the IEEE reliability test system (RTS) are analyzed to illustrate the technique.     

考虑随机特性的独立微网储能裕度计算方法

依据含储能设备的独立微网的功能和运行特性,提出微网储能裕度的概念及考虑随机特性的微网储能裕度的计算方法,以便对微网负荷承载能力进行量化评估,并使微网在满足系统可靠性要求的同时合理调节储能设备的充放电。针对风电、光电及负荷的随机特性,在日前预测的基础上,建立考虑预测误差的风电、光伏出力和负荷的概率模型。提出一种基于场景生成和削减技术、储能设备充放电优化技术和弦截法的考虑随机特性的储能裕度计算方法。以某微网为例,验证了所提方法的有效性和准确性,并对蓄电池容量、出力限制和初始荷电状态等可能影响储能裕度的因素进行了分析。     

基于社会效益的备用容量优化分配

首先用等效持续负荷曲线分析系统的可靠性,确定系统的电量不足期望值。进而分析系统在市场环境下的备用容量成本,根据备用市场所独有的特性得到其出清过程,然后对VOLL值的确定进行多种方法的对比研究。以社会效益最大为目标函数,通过算例可以得出最佳备用容量和它的分配方法。与传统的方法比较,验证了该方法在市场环境下的有效性。     

机会约束随机动态经济调度的凸松弛迭代求解法

大规模风电并网给电力系统运行带来了重大技术挑战,其出力的随机性和波动性增加了线路传输能力和备用调节能力不足的风险,传统的确定性经济调度方法已不完全适用。首先提出了一种基于混合高斯分布的机会约束随机动态经济调度模型,该模型将最小备用约束和线路传输容量约束建模为机会约束,并引入调频机组的仿射控制策略以实时平衡风功率的波动。然后提出了一种机会约束规划的松弛迭代求解方法,将随机调度模型转化为二次规划模型以实现快速有效求解。利用中国西南某省25个风电场的现场数据以及IEEE 118节点系统进行算例分析,验证了混合高斯分布对风电预测误差的拟合精度,以及所提方法的可行性。     

Long-Term Probabilistic Evaluation of Operating Reserve Requirements With Renewable Sources

This paper proposes a new methodology based on Monte Carlo chronological simulation to evaluate the operating reserve requirements of generating systems with large amounts of renewable energy sources. The main idea is to build a new probabilistic approach to assess several performance indices bearing in mind the long-term planning. Besides the conventional indices used in generating capacity reliability assessment and also those obtained from the well-being framework, a new set of indices are proposed to measure the availability of different types of operating reserve. The relationship between the proposed approach and the traditional PJM method is also discussed. Renewable in this study mainly comprises wind power sources and for that the IEEE RTS-96 is adapted to illustrate the proposed methodology. Finally, different planning criteria are discussed to deal with the design of generation system capacity, static and operational, in the long-term planning.