考虑深度调峰的电力日前市场机制设计

中国电力系统缺乏灵活调峰资源,面临严重的弃风、弃光困局,迫切需要充分调动各种资源的调峰潜力。文中提出了考虑深度调峰的电力日前市场机制设计,将深度调峰、可再生能源消纳和日前市场相结合。设计了基于深度调峰报价和避免削减降价的市场机制,深度挖掘火电机组的调峰潜力,激励火电机组主动降低自身出力参与调峰,激励可再生能源出让部分发电上网的红利,从而以共赢的方式促进可再生能源的消纳。构建了考虑深度调峰的电力日前市场出清模型,实现火电与可再生能源在低谷时段的发电权交易,实现了火电深度调峰和日前市场出清的联合建模,解决了两个市场割裂的情况下难以考虑机组爬坡约束的问题。文中采用IEEE 118节点算例系统,验证了所提机制和模型的有效性。     

源荷联动调峰辅助服务市场两阶段模型

新能源大规模并网给电力系统调峰带来巨大挑战,在电源侧深调空间逐步用尽的背景下,亟需高效的市场化机制引导用户侧可控负荷主动参与新能源辅助消纳.文中提出一种负荷聚合商参与的源荷联动调峰辅助服务市场框架,通过构建两阶段决策模型以实现考虑源侧深度调峰的用户侧调峰资源的市场化供给.其中,负荷聚合商测算其签约用户的需求侧响应容量及成本,基于边际效用进行竞价投标;火电机组测算其机组深度可调节能力,基于边际成本进行竞价投标,系统运营商建立采用随机机会约束规划方法的出清模型,实现源荷联动调峰市场出清.此外,进一步对市场的交易流程、出清规则及调控手段等关键问题进行了分析及探讨,算例结果验证了所提市场框架的有效性.     

电力用户参与风电消纳的日前市场模式

针对中国西北、华北、东北("三北")地区富风期与供热期相重叠造成的风电消纳困境,结合大用户直购电市场化改革方案,提出了激励电力用户参与风电消纳的日前市场模式。依托于现货市场环境下的电力用户与发电企业直接交易,设计了电力用户在日前市场中参与风电消纳的交易申报、交易出清、交易结算及市场组织;精细化考虑电力用户调峰用电曲线的个性化调用需求、电力用户报价限制等约束,建立了考虑电力用户参与风电消纳的日前市场出清模型。算例验证了所述市场模式及模型的合理性、有效性。     

考虑储能用户与新能源双边交易调峰服务的电力系统联合运营模式

新能源并网规模的不断扩大和并网容量的大规模增加给电网的调节能力和新能源消纳问题带来了严峻的挑战,采用储能系统参与调峰是推进新能源发展的重要手段。为此,提出了综合考虑储能用户满意度和新能源调峰需求的电力系统双边交易联合运营模式和交易模型,以各方综合效益最大为目标,建立新能源侧、电网侧和用户侧的投标和出清模型,其中储能用户与新能源于日前完成双边交易以直接减小电网的调峰服务压力,最终由电网侧的储能消纳剩余新能源出力。算例仿真结果表明,所提运营模式不仅有效地调动了用户主动调峰的积极性,还减小了电网侧储能的调峰压力,在促进新能源发展和保障电力系统稳定运行方面具有重要意义。     

考虑系统性风险的现货市场双边报价交易机制与模型

随着我国电力市场建设进程的加快，越来越多的新能源及用户侧资源将成为市场交易的主要参与者。不同于传统火力发电商，这些新能源发电商的竞价策略更灵活、竞标行为更复杂多变，同时也为电力市场带来了更多的风险，亟需1种适用于新能源发电商参与的现货市场交易机制。首先设计了一种现货市场双边交易机制，分析并建立了新能源发电商和用户侧的报价模型。然后构建了基于CoVaR的市场参与者系统性风险指标，给出了不同市场主体系统性风险评估方法，并提出了风险规避的现货市场双边交易出清模型。最后通过算例仿真计算了不同主体的系统性风险，分析不考虑和考虑系统性风险出清模型下市场交易结果，验证了模型的有效性。     

新型电力系统中促进新能源消纳的电力现货市场交易机制研究

为解决现货市场建设中新能源参与市场化交易与保证性消纳难以统筹兼顾的问题,提出改进的现货市场交易机制。改进机制中新能源与火电机组同等参与市场竞价,在产生弃电时启动发电替代机制,由报价较高的火电机组出让发电空间给弃电新能源。通过对节点电价出清机制下的替代实施方案进行分析,设计价格结算机制对参与替代的火电机组予以补偿,使替代双方权益均得以保障。通过算例分析,验证了设计机制的有效性。     

源荷双边参与的高比例新能源电力系统能量与备用市场联合出清方法

风光出力的随机性与反调峰特性增加了电网对新能源的消纳难度。利用源侧、荷侧的灵活可调节特性,设计源荷双边参与规则,引导源荷进行跨时间的双向功率协调以支撑清洁能源高效消纳。首先,梳理源荷双边参与的基本原则与原理,明确交易主体、品种以及模式并设计其参与规则。然后,基于源荷双边参与规则,构建计及源荷双边参与的日前能量与备用联合优化调度模型,在促进新能源消纳的同时降低工业用户用电成本。其次,针对多场景混合整数规划的求解难题,采用改进的渐进式对冲分解算法进行求解,通过启发式的变量“固定-筛选-松弛”,保证模型的收敛性。最后,基于IEEE 118系统进行算例分析,验证了所提能量与备用联合出清模型在促进新能源消纳方面的有效性。     

考虑负荷聚合商诚信度及用户满意度的日前调峰市场双层优化模型

新能源大规模并网对电力系统调峰带来较大挑战,在传统电源侧调峰空间逐步殆尽的背景下,亟需高效的市场机制引导用户侧灵活负荷主动参与调峰市场以维持电网安全稳定。结合用户实际情况,综合考虑用户满意度及负荷需求,提出了电动汽车、电采暖、储能等灵活负荷聚合参与日前调峰的市场机制,并建立了聚合商参与日前调峰市场出清及用户侧灵活负荷调度的双层优化模型。其中,上层模型考虑负荷聚合商诚信度的影响,以调度成本最低为目标进行日前市场出清;下层模型考虑用户满意度,以签订合同的形式调用用户侧灵活资源。仿真结果验证了将不同负荷聚合进行联合调度的可行性,表明所提出的策略能明显降低系统调度成本,保证市场调峰的可靠性,确保电网安全可靠运行。     

“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制

随着我国电力市场改革的深化以及风电并网容量的攀升,电力市场交易背景下的风电消纳问题亟需解决。针对“三北”地区电力资源特点,从荷-源消纳角度建立发用电双边市场交易模式,并设计“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制。定性分析“三北”地区热负荷参与风电消纳的机理,建立日前“现货+调峰”市场出清模式;建立衔接日前市场的中长期实物合同分解机制;设计热负荷参与风电消纳的日前“现货+调峰”市场出清机制。基于甘肃某区域电网进行仿真,结果表明：所提合同分解机制可降低日前市场波动风险,且具有信息披露作用,与日前“现货+调峰”市场机制有良好的协调性;所提日前市场机制可有效消纳风电,提高热负荷收益,且在一定相关因素波动范围内具有较好的适应性。     

“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制EI北大核心CSCD

随着我国电力市场改革的深化以及风电并网容量的攀升,电力市场交易背景下的风电消纳问题亟需解决。针对“三北”地区电力资源特点,从荷-源消纳角度建立发用电双边市场交易模式,并设计“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制。定性分析“三北”地区热负荷参与风电消纳的机理,建立日前“现货+调峰”市场出清模式;建立衔接日前市场的中长期实物合同分解机制;设计热负荷参与风电消纳的日前“现货+调峰”市场出清机制。基于甘肃某区域电网进行仿真,结果表明:所提合同分解机制可降低日前市场波动风险,且具有信息披露作用,与日前“现货+调峰”市场机制有良好的协调性;所提日前市场机制可有效消纳风电,提高热负荷收益,且在一定相关因素波动范围内具有较好的适应性。     

独立储能电站参与电力现货市场机制及试运行分析

随着风光新能源装机容量迅速增长,加快健全储能设施参与电力现货市场交易机制有利于促进新能源消纳。为提高系统调节能力,以山东省独立电储能参与现货市场交易机制为研究对象,提出了独立储能以自调度模式参与现货市场的运行机制。仿真运行数据表明,储能装置参与现货市场对促进新能源消纳和提升电力供应保障能力具有重要作用。     

独立储能电站参与电力现货市场机制及试运行分析

随着风光新能源装机容量迅速增长,加快健全储能设施参与电力现货市场交易机制有利于促进新能源消纳。为提高系统调节能力,以山东省独立电储能参与现货市场交易机制为研究对象,提出了独立储能以自调度模式参与现货市场的运行机制。仿真运行数据表明,储能装置参与现货市场对促进新能源消纳和提升电力供应保障能力具有重要作用。     

基于改进的电力现货交易下调度研究

电力现货交易可增加系统调峰能力,从而有效减少新能源限电,促进新能源消纳;但现货交易中部分规定会导致参与成员缺少激励措施而降低参与意愿。基于“非价格歧视”理论对现货交易中自备电厂负荷、谷时段小工业负荷以及新加入采暖负荷机组现货交易成员进行扩展,然后根据报出清顺序确定优先交易对象;通过对比无现货交易、原现货交易和改进现货交易下新能源限电和现货交易下调度成本,验证所提出改进现货交易调度方法的有效性。     

考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化模型研究

随着我国在“双碳”目标背景下电力现货市场的发展,以风电、光伏等代表的可再生能源将参与到现货市场出清,由于可再生能源的波动性和不确定性,需要通过需求侧响应和储能间的协调,在保证电网调节灵活性的前提下实现市场多主体效益提升,因此开展考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化策略研究。考虑参与日前出清阶段各方的效益,将电网不同峰谷差的调节需求纳入到竞价过程中,提出考虑源、网、荷、储收益分配的现货交易体系;为保证系统低碳运行,考虑供能侧的碳排放权交易,建立基于供能侧、储能侧,电网侧、需求侧多方效益协调的电力现货市场出清优化模型,通过算例仿真分析验证所提模型的有效性和优越性。     

基于合作博弈的含清洁能源发电商参与现货市场竞价策略及收益分配

随着清洁能源发电技术的成熟及其建设成本的下降,含清洁能源发电商在参与电力市场时逐渐从补贴对象转变为自主竞价的市场主体。一方面,火电机组具有较好的调节能力,但在较低的预期能源价格期间,昂贵的生产成本可能导致其单独参加现货市场竞标时缺乏竞争力;另一方面,清洁能源出力和现货市场电价的不确定性导致发电商在参与电力市场竞争时需承担投标偏差造成的损失,收益大幅下降。采用风火联合竞价策略可以促使二者优势互补、共赢发展。首先,以含清洁能源发电商参与现货市场竞价利润最大为目标,建立考虑投标偏差惩罚的风火机组联合组成的含清洁能源发电商两阶段随机整数优化竞价模型,采用条件风险价值理论评估清洁能源和电价预测偏差风险,并得到最优竞价策略。对联合后获得的收益,利用合作博弈论中的核仁解给出火电机组与清洁能源机组间的收益分配方法。算例仿真验证,所提竞价策略有效提高了含清洁能源发电商的利润,降低了投标偏差惩罚对含清洁能源发电商收益的影响,增强了含清洁能源发电商在参与现货市场的主动性。     

水风光互补系统碳电打捆交易技术及闭环回购策略

文中提出了一种发电企业碳电打捆交易技术及闭环回购策略,并提出了发电企业与用户之间通过签订“中长期电量+附加CCER(国家核证自愿减排量)”的合约交易模式,形成发电企业与用户之间的碳电打捆交易与闭环回购模式。同时,计入电力现货市场和碳市场,发电企业和用户均可以在碳电市场中出售电力或CCER提升其经济性。进一步以水风光互补系统为例,建立了一体化电站碳电市场交易效益评估模型和用户成本评估模型。最后,通过算例仿真,分析了水风光互补系统中长期市场和现货市场下的碳电综合效益,并评估了该碳电交易模式下的用户侧经济性成本。所提方法可以在增加发电企业综合收益、降低用户成本的同时,推动可再生能源消纳,促进电力市场与碳市场的协同发展。     

考虑风-储参与直接交易的中长期-现货市场物理交割建模及快速求解算法

文章对带储能的风电参与中长期电能量市场化交易机制进行研究。基于市场建设的现实国情,在考虑了风-储系统的技术特性以及运行约束的基础上,针对带储能的风电场参与直接交易的模式,融合中长期-现货市场物理交割原理,建立了相应的中长期-现货市场联合出清的带安全约束机组组合模型,该模型本质上为一含随机变量的NP-hard复杂优化问题。为提高求解效率,文章进一步提出了基于典型日序列机组组合的快速简化算法,不仅有效解决了中长期电力市场运行中不同负荷曲线日期的机组爬坡衔接问题,而且大力提高了计算效率。基于IEEE 39节点系统算例仿真,本文所提的考虑风-储参与直接交易的中长期-现货市场联合出清模型及快速求解算法的有效性得到验证,且计算效率和相对误差均得到满足。     

考虑调峰辅助服务的虚拟电厂运营模式

针对虚拟电厂(VPP)内部风光资源的不确定性给其参与调峰市场带来影响的问题,对以VPP为主体参与调峰市场开展研究.采取VPP同时参与直接电力交易市场与调峰市场的运营模式,计及风光出力不确定性的影响,提出基于条件风险价值理论的VPP日前优化运行模型;利用Shapley值法对各成员联合运行后取得的期望成本进行合理分配.算例仿真验证了所提运行策略的有效性与合理性.     

新型电力系统背景下可再生能源参与电力市场交易策略研究

随着可再生能源接入比例和规模的扩大,可再生能源参与电力市场交易,多维度协同消纳正逐渐成为可再生能源并网发展趋势。从源荷两侧选取可再生能源场站、传统发电企业、电网企业等典型电力市场交易参与方,建立多方交易策略模型。利用合作型协同进化遗传算法求解纳什均衡,对各参与方的成本收益进行效益分析,为典型电力市场交易场景的多方交易策略模型的建立提供基础。通过算例计算分析表明,风电商与电动汽车用户联合组成虚拟电厂,参与电力市场交易所获得的利润比其单独参与电力市场的利润高出27.5%,说明虚拟电厂在充分利用风电资源的同时,还能调用电动汽车电源存储能力,创造更大的经济价值,具有更强的市场竞争力。     

考虑电力市场机制下的客户侧储能参与需求响应控制策略

当下电力市场机制的改革为客户侧储能电站的建设提供了市场环境和政策支持。在此环境下研究了客户侧储能参与需求响应控制策略,确保实现电网与用户之间的友好交互。首先,阐述客户侧储能系统架构;然后,建立客户侧储能参与需求响应控制策略模型,包括基于信息系统需求响应的控制策略、基于标准模块化的需求响应预案的控制策略和计及不同场景下的储能调控的控制策略;最后,进行案例分析,进而进行成效分析。可以发现利用先进的通信控制技术对多个离散的、规模较小的客户侧储能系统进行集群控制,调控其参与电力需求响应,扩展了客户侧储能电站的应用场景,可显著提高客户侧储能系统的收益,降低企业用能成本。