区域电力市场中的分区备用模型

分区备用可以保证区域电力市场安全经济运行。将区域电价有关概念推广到区域备用市场;建立两层模型,该模型考虑了地区间联络线传输容量约束、各地区最小备用容量需求和总备用需求等约束;模型的求解不仅可以得到区域备用价格,而且可得到故障情况下合理的调度方案;提出了基于调度方案形成各地区对备用的利用系数,基于利用系数对备用费用进行分摊的方法,为备用费用分摊这个难点问题提供了新的思路。通过算例验证了模型的有效性和可行性。     

考虑分区备用的主能量 — 备用联合市场均衡模型

为了保证系统在事故情况下电能可以顺利传送到备用需求区域,备用资源需要均匀合理地分布于电网中。文中建立了一种考虑分区备用的主能量 — 备用联合市场均衡模型。该模型同时计及网络约束、系统备用约束和分区备用约束,其中区域备用需求可以由本地发电资源和相应区域联络线的剩余传输容量共同提供。此外,还分析了主能量价格、备用价格及两者之间的耦合关系。仿真结果表明,分区备用会导致备用稀缺区域内主能量和备用价格的提高,而系统总负荷收益却会相应减少;此外,在寡头市场环境下,与大部分发电商通过持留容量方式来获取更高收益不同,处于备用稀缺区域内的发电商往往需要通过增加其自身出力来获取更大的收益。     

基于随机规划的正负旋转备用容量求解方法

为研究正负旋转备用容量对电力系统运行费用的影响,提出了一种随机规划二阶段补偿模型,其目标函数包括计划运行费用和补偿费用。在不同正负备用容量情况下,采用拉格朗日松弛法和Monte Carlo模拟对模型进行求解,结果表明：系统的总运行费用随着负备用的增加始终单调递增; 当系统中负荷和风电功率的随机性较强时,最大和最小正旋转备用之间存在最优值使得总运行费用最小。最后采用粒子群(PSO)智能算法对10机系统的最优正旋转备用容量进行了求解。     

两种备用容量分散决策方法及其比较

电力市场中的辅助服务一般都是集中处理的,系统运行人员负责确定并购买所需的备用容量,再把相应的费用分摊给用户,备用容量决策一般基于经验和规程,不进行优化计算,所以这种做法可能导致低效率,在市场环境中,应鼓励采用分散决策方法,以便通过市场的“无形之手”达到市场均衡点和市场效率,文中提出了两种分散决策方法来确定备用容量,即分别基于合同和联营体的分散决策方法,这两种方法在实现中均应用保险理论来引导备用容 量的最优分散决策,并同时减少用户的停电损失,证明了在一定条件下,基于联营体的方法更加有效,可以在电力市场中考虑采用。     

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。     

新英格兰电力市场运行备用辅助服务浅析

对北美新英格兰电力市场的运行备用辅助服务进行了详细的研究,分析了运行备用的内涵和投标内容、服务容量、机会损失费用及费用计算方法,详细总结了市场的清算价格和结算方法,最后分析了我国运行备用辅助服务的现状并提出了具体的设想。     

电力市场中弹性运行备用研究

备用市场组织方式关系到备用市场稳定运行.传统顺序出清方式中,备用出清的先后顺序对出清结果影响重大,市场的公平性不容易保障.该文在弹性备用框架下,提出各类备用联合出清的新型交易形式.引入可靠性指标LOLP（电力不足概率）,将备用容量报价和电量报价结合起来作为综合报价指标,并分析了按报价付费模式和统一出清价模式在备用市场中的应用.在此基础上,结合可靠性评估理论,建立了同时出清10分钟备用和30分钟备用的弹性备用综合模型.文章采用启发式算法求解,简便实用.标准测试系统RTS96的仿真计算结果表明该模型的有效性     

电力市场环境下旋转备用费用分摊的新方法

电力市场环境下,发电方、输电方和负荷方成为各自独立的经济实体。各方存在的风险因素都可能导致系统对旋转备用的需求,因此购买旋转备用的费用应由电力市场中存在风险因素的各方分摊。利用旋转备用损益期望值来评价旋转备用对具有风险因素的各市场参与方的价值,并按比例分摊旋转备用费用。最后,研究了改进算法效率的方法。算例分析验证了该旋转备用费用分摊方法的公平性、合理性和较好的可靠性激励作用。     

备用市场机制研究与实践综述

随着电力系统中风电、光伏发电等可再生能源的比例不断增加,用以保证电力系统安全可靠运行的备用服务在技术上与经济性上的重要性不断凸显。特别地,备用市场与电能量市场耦合密切,关于备用市场的研究无论是对于我国现行电力现货市场的建设还是未来辅助服务市场体系的完善都具有重要意义。文章调研了国际上实际运行区域电力市场对备用的分类,从电能量与备用的优化协调机制、备用需求确定方法、备用可调用性与备用分区问题等角度对当前主要的研究成果进行了综述,总结了当前研究的未尽之处,同时对未来的研究方向进行了展望,为我国备用市场的建设提供了建议。     

市场环境下计及可靠性约束的备用优化模型

从分析备用与可靠性之间的关系入手,构建了计及可靠性约束的备用优化模型.该模型以系统总购电费用最小为目标,而系统备用的总量通过一组体现备用互补性的约束方程加以描述,以保证备用优化结果满足发电系统的N-1安全准则.结合算例进行仿真分析,验证了模型的合理性与有效性.     

计及备用风险性的新型电力系统源网协同安全经济调度

为合理利用源侧备用资源,提出基于随机潮流和半不变量法的备用风险评估指标,以准确量化因备用不足而造成的潮流越限风险;为了实现源侧备用资源和网侧可控资源的协同优化,将网侧有载调压变压器和电容器组无功补偿装置纳入决策变量,以系统运行成本最低和系统运行越限风险指标值最小为优化目标,构建计及备用风险性的新型电力系统源网协同安全经济调度模型;将布朗运动和莱维飞行随机游走机制融入多目标微分进化算法,设计新型的布朗-莱维多目标微分进化算法,对模型进行高效求解。算例分析结果验证了所提方法的有效性和优越性。     

电力市场条件下电网的安全保证体系

电力市场化进程是电力工业发展的必然趋势,市场化会带来许多与过去的垄断经营模式不同的新问题.文章讨论在电力市场环境下电网安全保证体系问题,主要包括电力系统统一规划和充裕度问题、辅助服务和运行备用问题以及系统调度和输电系统备用问题共三个部分.建立电网安全保证体系不是单纯的技术问题,特别是在市场经济条件下,解决电网安全问题时,不仅要考虑在安全性和经济性之间寻求适当的折衷,而且还要协调各市场主体之间的利益,涉及到体制和法律法规等方面的问题.作者就这些问题进行了分析,并指出了今后研究工作将面临的挑战.     

发电厂热备用容量的优化分配和成本分析

在竞争的发电市场环境下，备用作为一种重要的辅助服务，其成本分析是一个急待解决的问题，对发电厂热备用容量进行优化分配和成本分析，采用电能收益和备用容量收益总和最大化的目标函数。解算方法首先是根据发电厂总的发电负荷约束获得机组的经济组合，其次是将负荷在各机组间进行经济分配实现热备用容量的优化分配，热备用容量的成本采用其机会成本等值，方法简单，计算结果符合工程实际，研究结果表明，发电厂在计及备用收益和满足发电机组最低出力约束的条件下开机台数越多总收益也越大；在给定的时段和相应的电能电价下，备用容量成本随发电厂出力的增加而增加，在给定的时段和相应的发电出力下，备用容量成本随电价的增加而有较大的增加。     

考虑直流输电的电力系统无功备用优化

目前无功备用研究较少涉及包含直流输电线路的电力系统。提出一种针对交直流混联系统的电力系统无功备用优化模型。基于交直流混联潮流方程,该模型首先利用发电机端电压及无功功率控制灵敏度定义直流输电系统的有效无功备用。以此为目标,在考虑各种系统约束的情况下建立考虑交直流混联的电力系统无功备用优化模型。针对无功备用优化模型耦合两个运行状态而难以准确求解的缺陷,提出一种解耦方法进行求解。对改进IEEE 39节点系统的算例分析结果表明,所提无功备用定义可有效衡量系统的无功电压水平,而所提模型可以有效提高含直流输电线路电力系统的无功备用和电压稳定裕度,保障电力系统的安全稳定性。     

美国新英格兰备用电力市场设计和优化新模型

首先介绍了美国新英格兰电力市场备用市场的设计，然后提出一种在联营型电力市场中能量和备用调度的联合优化新模型，该模型是一个不可微优化模型，能够模拟备用机组的机会成本，因此比文献中报道的模型更加全面，完整，文中将联合优化模型转化为等价的混合整数优化模型，并建议运用分支定界法求解，针对不同的市场方案推导了相应的能量和备用的边际成本，讨论了联合优化问题的解的求解方法和最优解的多值性，此外，文中还讨论了一种常见的联合优化计算方法，并指出其启发性质，研究表明一个包含机会费用的市场设计从结构上讲非常复杂，从计算上讲也非常有挑战性，这些研究结果为实现美国联邦能源管制委员会所倡导的主辅市场联合优化设计奠定了理论基础。     

基于改进遗传算法的区域旋转备用容量的优化

在改进遗传算法的基础上,提出了区域购买旋转备用成本最小的数学模型和求解方法。模型按照备用交易“协调运作”、备用价格按区域统一边际价格结算并计及了联络线传输容量上下限、备用机组提供容量上下限、旋转备用爬坡率等约束条件。算例表明本算法能更加有效地达到或接近全局最优解,区域备用容量在优化后降低了获取的备用容量,充分体现了区域间的备用支持,优化了各地的电力资源。     

用最优潮流计算电力转送费用

简要说明电力转送费用计算问题和这一领域的进展;提出一种基于最优潮流的转送费用计算模型和方法,针对存在点到点电力转送服务的输电网,计算由转送服务产生或应由其分摊的各种费用（线路占用费用、有功费用、无功费用、网络安全费用等）,使用内点算法求解该模型,在各种费用的计算中使用了各种乘子和微增率。     

基于主从博弈的输配电网协同经济调度

针对市场环境下如何协调主动配电网与输电网的运行策略以实现二者共赢的问题,提出一种基于主从博弈的输配电网协同经济调度策略。首先,采用主从博弈架构建立了输配电网双层经济调度优化模型,其中上层为输电网价格出清模型,下层为考虑二阶锥交流潮流约束的配电网经济调度模型。然后,应用二阶锥重构技术、KKT (Karush-Kuhn-Tucker)条件、强对偶定理和线性松弛技术将所提双层模型转化为混合整数二阶锥单层规划模型进行求解。最后通过算例验证了模型和方法的有效性。结果表明,所提输配协同经济调度策略可以有效降低输电网电能及备用出清价格,同时提高了配电网运行经济性。     

计及线路保护反时限特性的备用优化模型

针对故障状态下传统备用配置比例较高而导致经济性差的特点,计及线路保护的反时限特性,建立了故障状态下电力系统备用协调经济调度模型。该模型以最小化发电成本和备用成本为目标函数,常规机组性能、网络安全等为约束条件,并结合线路保护的反时限特性将线路潮流约束按备用响应时间松弛转化为对应时间尺度可承受的热稳定极限值,从而综合求解不同响应速度备用的协调优化经济调度问题,提高备用配置的经济性。该模型是一个混合整数线性规划问题,需要将模型中的非线性式进行线性化或近线性化,并调用商用混合整数线性规划CPLEX求解器进行求解。最后,通过IEEE 6机30节点进行算例仿真,验证了该模型的合理性和方法的有效性。