市场竞价下梯级水电站短期优化调度研究

针对梯级水电站短期优化调度的特点，通过对电力市场中发电厂商竞价策略特点的分析，提出了市场竞价下梯级水电站的竞价运行策略，构建了市场竞价下梯级水电站优化调度模型。模型采用概率分布来模拟发电厂商报价策略，并利用蒙特卡洛方法对电力市场出清过程进行随机模拟，而且在最大效益子模型中考虑了梯级各电站发电成本不同的因素。最后通过实际算例，利用改进蚂蚁算法和遗传算法对硕多岗河梯级水电站在市场竞价条件下的整体调度过程进行了模拟优化求解，得出了较优的市场出清结果和梯级优化运行方案，并通过对优化结果的详细分析，指出了模型的优点和缺陷。     

基于均衡分析的大受端电网主辅联合市场运行设计研究

研究特高压背景下受端电网的电力市场竞价策略,对受端电网省份现货市场的运行建设具有重要的前瞻意义。为此,该文建立了计及区外来电参与电能市场的电能及备用市场联合竞价均衡模型,通过构建基于多智能体系统的完全信息动态非合作博弈通信框架,进行联合市场纳什均衡的求解。模型计及电能和备用的总燃料成本、备用的机会成本,考虑外来电不确定性造成的系统额外备用,备用兼顾容量补偿和被调用后的电量补偿,以备用调用率构造期望净利润。仿真从网络约束、负荷需求量、外来电特性、备用调用率补偿、备用成本分摊模式、市场力抑制及网络规模7个方面对参与者的竞价行为进行了灵敏度分析,结论对于大受端系统现货市场机制的设计提出了合理化建议。     

现货市场环境下低水头梯级水电群精细化建模出清方法

梯级水电站间存在水力时空耦合关系,低水头电站调节性能较弱,在日尺度范围内水头变化较大,耗水率也随之变化,因此,在日前现货出清模型中不宜通过全天固定耗水率对低水头电站进行梯级水电约束简化处理。结合广西电网电力市场需求,以全社会购电成本最小及优先消纳清洁能源为优化目标,充分考虑低水头电站的水力特性曲线等复杂约束并对其进行线性化处理,构建基于梯级水电群精细化建模的日前出清模型,并调用商业优化求解器对模型进行求解。将广西电网34座水电站、101座新能源电站和47台火电机组的真实日发电计划边界数据作为参考,仿真结果表明所建模型能适应低水头电站的水头波动特性,反映梯级水电站之间出力和库容的联动关系,提升低水头梯级水电群的可发电能力。     

多运营主体梯级水电站参与的日前市场出清模型

中国普遍存在梯级水电上、下游电站隶属不同运营主体的现象,各电站独立参与现货市场竞价时,调节性能欠佳的下游电站可发电量由上游电站中标电量决定,面临中标电量与实发电量匹配失衡的问题,导致交易结果难以执行,不利于市场稳定和水电资源利用。为此,文中研究了多运营主体流域梯级水电站参与的日前市场出清模型,下游电站作为价格接受者,无需申报电量,其电量通过上、下游电站水力耦合关系,表示为关于上游电站申报电量的线性函数,嵌入日前出清优化模型,实现上、下游电站联合出清。重点探讨上、下游电站之间水流时滞对下游电站运行的影响,并在日前市场出清中予以考虑。最后,以包含6家发电商和8家购电商的系统为例,模拟日前市场竞价场景,结果表明:该出清模型能有效缓解下游电站独立参与电力市场面临的发电量匹配失衡问题。     

考虑备用的梯级水电站日前竞价模型

在梯级水电站共同(联合)参与电能量和备用容量的日前竞争性市场条件下,从梯级水电站的经济和技术特点出发,考虑电能量价格、备用价格、备用调度等不确定因素,建立了以整体收入最大化为目标的梯级水电站随机期望值竞价模型.采用结合免疫遗传算法和随机模拟技术的混合优化策略求解.算例分析表明了该模型和算法的正确性和有效性.     

基于日前电价预测的梯级水电厂报价策略

针对高比例水电电力市场,建立合理有效的水电厂日前报价策略,对保障水电有效参与市场、促进水电消纳具有重要意义。首先考虑运行日系统出清电价的不确定性,基于历史相似日识别,采用高斯过程回归（GPR）建立日前出清电价概率预测方法;然后以水电厂自身售电收益最大为目标,构建梯级上游水电站日前分段容量报价的解析计算方法,并建立梯级上下游电站之间的出力耦合模型,基于出力耦合关系得出下游水电站的申报策略;最后对实际梯级水电厂日前分段容量申报进行仿真分析,证明所提梯级水电厂报价策略的可行性和有效性。仿真结果表明,所提方法可为高比例水电电力市场中水电厂参与日前竞价提供合理的辅助决策参考。     

考虑多业主梯级水电站的日前市场分期出清方法

经过多年的流域开发,中国已建成众多梯级水电站。在电力市场化改革背景下,梯级水电站与其他类型发电站同台竞价将成为必然趋势。当多业主梯级水电站以单站形式参与现货市场竞价时,调节能力欠佳的下游电站的可发电量一般由上游电站出力流量决定。下游电站由于无法提前获知上游电站的竞价策略,可能会出现中标电量无法执行的情况,市场运营机构无法有效实施统一调度,难以合理利用水资源。为此,文章探讨了不同业主梯级水电站参与日前市场的分期出清方法:先考虑电力约束,再根据上、下游水力耦合关系进行流域内电量转移的平水期方法;将下游电站中标电量表示为上游电站中标量的线性函数并嵌入出清模型,从而实现下游电站可发电量全额收购的枯水期方法,此分期出清方法能够迅速有效地得到优化后的各电站交易电量。最后,在算例中对两种出清方法进行验证,结果表明所提优化方法能有效解决下游电站中标电量与可发电量失衡的问题,进而提升梯级流域市场竞争力。     

多市场下大型流域梯级水电站群电能优化配置研究

研究多市场下大型流域梯级水电站群电能优化配置,对实现更大区域的资源优化配置,充分发挥梯级水电站群的社会、环境及经济效益具有十分重要的作用.本文以发电收益最大化为目标,考虑不同受电区域负荷特性影响及其它水力电力约束,建立了多市场下梯级电站电能优化配置模型,引入搜寻者优化算法求解该模型.以雅砻江流域下游梯级电站为例进行了实...     

多主体梯级水电参与日前市场的联盟竞价策略与收益分配

中国河流流域梯级水电众多,且存在同一流域上下游电站所属发电集团不同的情况。由于梯级上下游电站间的耦合关系复杂,当多主体梯级水电分别参与日前市场竞价时,可能会使上下游出清结果不匹配,导致水电收益降低、弃水增加。通过联盟竞价,联盟体充分考虑上下游电站的水力耦合关系,提交相匹配的投标决策,能够提高梯级水电参与日前市场的收益,减少弃水流量。为此,文中提出了梯级联盟投标策略优化模型,将梯级联盟最优投标和日前市场优化出清分别作为模型的上、下层,再利用KKT（karush-kuhn-tucker）条件和对偶理论将双层模型化为单层混合整数线性规划模型;采用沙普利值（shapley value）方法对多主体梯级水电的联盟竞价收益进行分配;通过算例仿真验证了该模型的有效性和合理性。     

基于风险约束的风电和水电联合日前调度优化模型

为解决风电随机性对电力系统稳定运行的影响,引入梯级水电机组为风电机组提供调峰备用,构建了考虑风险约束的风电和水电联合日前调度优化模型。首先,分别构建了梯级水电机组输出功率模型、风电机组输出功率模型,以系统调度净收益期望值最大化作为目标函数,综合考虑风水电协调约束、系统功率平衡约束,构建了风水电联合调度模型。进一步,为了考虑风电不确定性给系统带来的风险因素,建立了计及风险约束的风水电联合随机优化调度模型,并采用启发式算法对模型进行线性化处理。最后,选择3个风力发电场和2个流域的7个水力发电厂组成仿真系统,对风水电联合调度优化进行算例仿真模拟。结果表明：所提出的水风电联合运行策略可以用来促进风力发电,最大化系统运营期望收益的同时最小化系统运营风险,因此,在进行风电和水电联合调度时应综合考虑内部和外部不确定性因素,以获得能够兼顾运营收益和风险的最优解。