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。     

电力备用市场的竞价模型

当前对备用市场的研究大多基于备用容量为给定的这一个前提，其核心是求解如何以最小的费用去购买这个预定的容量，文中提出弹性备用需求的概念，即在备用竞价过程中，通过对备用购买成本和系统可靠性效益的分析，同时确定发电系统的最优备用容量及中标的发电厂商，结合可靠性评估，文中对备用市场最优容量需求和竞价出清模型进行了深入的探讨，给出了基于Pool结构的备用市场竞价模型，文中采用启发式算法求解，简便实用，实际系统的数字仿真结果证明所提模型对于备用市场的竞价是有效的。     

计及风险因素的事故备用容量购买决策模型研究

针对电力系统中事故发生概率不同,通过购买需求侧低电价和高赔偿事故备用容量,并与发电侧备用容量优化组合,在取得经济性的同时,也带来了一定的风险性。基于经济学中的效用和风险理论,同时考虑备用容量和电量价格波动以及事故发生带给供电公司的风险性,建立了考虑经济性和风险性的最优事故备用容量购买模型。并利用蒙特卡洛方法对一个研究时段内的最优备用容量分配进行了仿真求解。结果表明,所建模型能为电力公司购买事故备用容量提供一定的风险决策依据。     

计及风险因素的事故备用容量购买决策模型研究

针对电力系统中事故发生概率不同,通过购买需求侧低电价和高赔偿事故备用容量,并与发电侧备用容量优化组合,在取得经济性的同时,也带来了一定的风险性.基于经济学中的效用和风险理论,同时考虑备用容量和电量价格波动以及事故发生带给供电公司的风险性,建立了考虑经济性和风险性的最优事故备用容量购买模型.并利用蒙特卡洛方法对一个研究时段内的最优备用容量分配进行了仿真求解.结果表明,所建模型能为电力公司购买事故备用容量提供一定的风险决策依据.     

基于变置信度机会约束规划的风电并网优化调度

风电的波动性和不稳定性给电网的调度增加了难度,为了兼顾系统运行的经济性和可靠性,提出一种变置信度机会约束模型,并将该模型引入机组旋转备用约束中。首先,建立考虑到系统经济性和可靠性的多目标函数,并在可靠性目标函数中引入风电预测误差置信度β,其值等于旋转备用机会约束置信度。其次,通过模糊隶属度方法将两目标函数变为无量纲的单目标函数,再通过基于线性递减惯性权值(LDIW)策略的改进粒子群优化算法求解各时刻最优置信度β,进而确定各机组最优出力与最优旋转备用容量。最后,利用IEEE-RTS96系统进行验证,其结果证明了文中所提方法均优于传统机会约束方法与现阶段常用的风电并网优化调度方法,既保证了经济性又确保了系统的可靠性,利用LDIW策略的改进粒子群算法也加快了算法的运算速度,保证了模型及算法的有效性。     

电力市场环境下考虑系统可靠性的备用调度

电力系统的可靠性与备用辅助服务紧密相关,旋转备用是备用辅助服务的重要组成部分。以旋转备用的需求为例,以系统旋转备用的社会效益最大来确定最优备用容量。在竞价出清的模型中加入了可靠性约束,使得备用容量在满足安全性要求的基础上达到了最优的经济性。文中采用启发式算法求解,给出了算例及结果,而且还分析了对可靠性水平影响的一些因素。     

电力市场环境下电网旋转备用服务的研究

市场环境下电网旋转备用服务的主要内容是旋转备用总容量的确定及其在各备用提供厂商间的分配。要结合电力市场的特点,改变传统旋转备用容量的确定方法,以电网经济效益最大为目标,依据旋转备用厂商提供的报价和机组参数等有关信息,进行旋转备用总容量的确定及其分配。     

电力市场环境下考虑系统可靠性的备用调度

电力系统的可靠性与备用辅助服务紧密相关,旋转备用是备用辅助服务的重要组成部分.以旋转备用的需求为例,以系统旋转备用的社会效益最大来确定最优备用容量.在竞价出清的模型中加入了可靠性约束,使得备用容量在满足安全性要求的基础上达到了最优的经济性.文中采用启发式算法求解,给出了算例及结果,而且还分析了对可靠性水平影响的一些因素.     

考虑用户参与下电网公司购买备用的优化模型

随着用户和发电公司同时参与备用市场的方式日趋成熟,电网公司如何调用备用容量才能使自身利益最大化成为研究的新热点问题。先利用会计成本法对发电机组的备用报价进行分析,并构建发电侧备用容量的优化模型;同时,根据用户上报的可中断负荷和可中断电价进行排序,构建以用户可中断负荷为备用容量的离散优化模型;在此基础上,建立双侧开放的备用市场联合优化模型,利用最速下降的启发式算法得出电网公司需调用的最优备用容量。算例表明,在保持相同电网可靠性的情况下,联合优化模型购买备用的费用少于其它两种购买方式。     

旋转备用辅助服务的需求与调度

备用辅助服务关系到电力系统的安全运行和可靠性。旋转备用与能量市场有很强的耦合关系,其容量需求和调度分配受到了人们的广泛关注。该文采用和能量市场解耦的旋转备用辅助服务模式,提出了以系统旋转备用社会效益最大的最优备用容量确定原则和基于竞争的备用分配调度模型。文中采用启发式算法求解,算例的仿真结果说明了该方法的有效性。     

考虑可中断负荷的风电接入系统旋转备用双层优化方法

风电接入规模的不断扩大加大了电力系统的波动,使得电网需要配置更多的旋转备用(spinning reserve,SR)抑制电力系统波动与电网等效负荷预测偏差,传统以固定比例配置常规机组旋转备用容量的方法经济性差且未考虑系统内其他资源。考虑辅助服务市场进一步开放以及可中断负荷特性,将可中断负荷与常规机组一同参与辅助服务市场,文章提出了一种考虑可中断负荷的旋转备用双层优化方法。该方法以时间为尺度,上层优化日前协议签订的容量成本,下层优化日内实时调用成本,构建优化总期望成本的双层优化目标函数,基于序列化建模思想将系统等效负荷预测偏差离散化得出相应决策期望值,通过商用软件CPLEX求解目标函数获得各时段可中断负荷与常规机组最优备用容量。最后以新疆某地区实际运行数据进行算例分析,验证所提方法的可行性。     

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.     

计及可中断负荷的旋转备用容量机会约束规划模型

针对电力系统备用容量的获取如何兼顾系统运行的可靠性和经济性的问题,将可中断负荷作为一种备用资源参与发电侧备用市场竞争,引入机会约束规划方法确定系统所需的备用容量。在计及发电机组强迫停运和负荷预测误差等不确定性因素的影响下,以最小化旋转备用容量的购买成本为目标,构造了可中断负荷参与旋转备用容量优化的数学模型,并采用基于蒙特卡罗随机模拟的遗传算法求解模型。对所提出的模型进行仿真,验证了利用该模型的有效性。     

需求价格弹性对发电侧备用容量配置的影响

需求价格弹性PED (price elasticity of demand)通过影响可中断负荷IL (interruptible load)成本进而影响到发电侧备用容量RCGS (reserve capacity of generation side)的配置,然而迄今为止,从风险角度有关量化PED对RCGS配置影响方面的研究一直被长期忽视。为此,在基于微观经济学消费者剩余理论建立IL成本的基础上,将PED引入到IL停电赔偿风险中,并基于风险管理与协调优化观点提出了市场环境下配置RCGS的数学模型,通过仿真量化分析了PED对RCGS配置的影响。仿真结果表明了增加PED将有利于减少RCGS的最优配置量以及为此所付出的代价。     

调峰电价与可中断负荷联动机制研究

在分析传统调峰方式基础上,提出一种调峰交易模式,即调度机构将所有参与调峰的负荷停止用电或减少用电的容量当作一种“电力资源”买入,参与调峰的负荷具有可中断负荷的特性。因此明确提出参与调峰的负荷被认为是可中断负荷,把可中断负荷补偿费视为该“电源”的购电成本。引入一个可中断负荷补偿机制,实现了“电源”买入。在该模式下,应用微观经济学理论,重点提出了分区调峰电价和统一调峰电价2种调峰定价方法,抓住调峰定价的实质,实现了调峰电价调节供需关系,使市场有限资源优化再分配,实现社会效益最大化。该算法适用于我国电力市场改革初期,利用调峰电价调节供需关系,缓解缺电矛盾。     

计及经济性、可靠性和排放因素的备用市场竞价模型

针对电力市场环境,发展了综合考虑经济性、可靠性和排放因素的多目标备用竞价模型。为描述与备用供给相关的可靠性,定义了备用不足期望值,其也可用于区分发电机组与可中断负荷在提供备用过程中的差异性。在此基础上,提出了求解多目标备用竞价模型的2阶段求解算法。首先,基于改进的多目标粒子群算法,求解最小化备用容量成本、备用不足期望值和碳排放量3个目标的多目标竞价模型,获得一组Pareto解。之后,采用熵权决策法评价这些Pareto解,从中得到备用最优购买方案。最后,以包含12个竞价机构(包括发电机组和可中断负荷相关机构)的电力市场/系统为例,说明了所发展的备用竞价模型的基本特征和求解算法的有效性。     

市场环境下发电侧与需求侧备用资源联合优化

在双侧开放的市场环境下,发电侧备用容量和需求侧可中断负荷都可作为系统的备用容量。建立电网公司或独立系统运营商(independent system operator,ISO)最优潮流和备用市场的联合优化模型,引入了电量不足期望值(expected energy not supplied,EENS)的发电系统可靠性指标,同时考虑了备用响应时间对系统可靠性指标的影响。在满足一定的EENS指标、保证系统可靠性的前提下,实现了系统的总运行费用最小化,有效协调了系统的安全性和经济性。算例表明,多种备用资源参与备用市场有利于能源的合理利用、备用容量的优化配置以及市场运营效率的提高。     

备用实时市场下可中断负荷购买决策模型的研究

可中断负荷参与系统备用,相当于增加了发电侧备用容量．能够缓解紧急情况下备用容量的短缺,提高了电力系统运行可靠性,根据备用市场不同的运行备用水平和用户的报价情况,摹于最优潮流建立了可中断负荷参与备用市场的最优购买决策模型,该模型中考虑了市场构架、用户投标模型、可中断负荷的电气位置等各种因素,电网公司可以利用该模型实现对可中断负荷市场投标者的实时选择。利用IEEE一9母线系统仿真分析验证了该模型的有效性和算法的合理性。     

基于可中断负荷的新型输电阻塞调度研究

可中断负荷管理是电力需求侧管理的一项重要内容。在电力市场条件下，传统的阻塞调度方法往往会使得阻塞线路节点的电价攀升许多，在对可中断负荷应用于阻塞管理的可行性分析的基础上，提出了一种新型的输电网络阻塞调度方法，利用最优潮流辅助以可中断负荷控制加以实现。与传统调度方法之间的经济比较以及3节点的算例表明，在电力市场条件下，应用最优潮流与可中断负荷控制相结合的阻塞调度方式能够有效地降低电网的阻塞成本，为电力用户带来尽可能大的收益，因而值得推广和应用。     

基于可中断负荷拍卖模型电力双边交易阻塞管理

提出了基于可中断负荷拍卖模型的电力双边交易阻塞管理构架,通过市场机制来确定最优的负荷削减程序.在该构架中阻塞调度过程可以分为三个阶段:调度前阶段、无约束调度阶段和考虑可中断负荷拍卖的阻塞调度阶段.在第三阶段,用户可以向调度机构提交各自的可中断负荷服务报价曲线.构建了阻塞调度模型,综合考虑了最小化所中断的负荷量和最小化向用户支付的可中断负荷服务费这两个优化目标.最后用算例对所提出的阻塞调度模型进行了验证.