基于电力市场下储能交易的出清模型及定价策略研究

大规模的新能源并网消纳将会引起电力系统对储能的需求大幅度增加,考虑到电力市场下储能参与交易共享的现状,提出一种基于电力市场下储能交易的出清模型及定价策略。为满足各方用户的交易需求,针对性地对功率交易权和容量交易权进行顶层设计。根据功率交易权和容量交易权的交易特点,在满足交易的约束范围内,建立了基于储能使用权交易的收益最大化的出清模型,并结合最优性原理制定了一套交易价格结算机制,在充分保障各方利益前提下,促进储能交易的公平性。最后,通过仿真算例验证所提模型和定价策略的合理性。     

交直流混联区域电网现货市场出清模型研究EI北大核心CSCD

不同于省级电网全交流线路的架构,区域电网通常为交直流混联,区域电网现货市场出清模型需考虑由此带来的特殊问题。为此,首先分析了交直流混联电网与纯交流电网在设计电力现货市场时的不同点,并提出对应的交直流联络线功率优化机制、框架协议执行电量处理机制、联络线网损处理机制、联络线输配电价处理机制。在此基础上,结合省级电力现货市场出清模型,重点构建了包括安全约束的机组组合、安全约束的经济调度、节点电价定价模型在内的考虑交直流混联的区域电网现货市场出清模型。通过区域电网联合出清,电力资源实现最优配置,相比单省市场,能够大幅提升社会经济效益。最后,通过算例验证了所提模型的正确性和有效性。     

电力市场环境下储能使用权出清模型及定价方法

可再生能源的发展导致电网对储能的需求日益增加。针对市场环境下储能的共享使用问题,提出了储能使用权的出清模型及定价方法。设计了功率权和容量权两类交易品种,以满足不同用户对储能的差异化需求。从功率权和容量权的基本特性出发,结合储能的物理约束条件及用户的申报约束条件,以储能的经济价值最大化为目标,建立了储能使用权的统一出清模型。基于最优性原理设计了一套统一出清定价方法,使得各种市场主体同时满足利益最大化的最优性条件,实现了市场的公平性。进一步根据强对偶定理和互补条件分析表明,即使在恶劣市场环境下也能保证各种市场主体利益的非负性,避免其利益受损。最后,通过算例仿真验证了所提模型和定价方法的有效性。     

南方区域统一现货市场出清计算仿真分析EI北大核心CSCD

适应南方区域市场发展趋势的电力现货市场的模拟和分析研究是南方区域电力市场建设的重要目标。目前南方区域电网规模庞大,现货市场集中出清的计算规模远超省级市场,求解难度较大,计算效率较低。基于2020年某日南方电网实际运行数据构建了云南贵州广东电能量市场出清算例;通过仿真模拟,量化分析了优化求解器、断面约束裕度、达界断面、全网负荷对于出清仿真系统计算效率、优化目标结果等的影响。仿真结果表明,随着断面潮流约束的收紧,模拟出清仿真的优化时间大幅增加,除去原有的达界断面约束可明显提升出清程序的计算速度,达界断面约束是影响程序计算速度的重要因素。     

储能参与的AGC市场出清优化建模新方法

基于火电机组和储能系统在自动发电控制(AGC)调节上的互补特性,结合华北电网辅助服务补偿的实践,提出了一种储能系统参与AGC的优化配置方法。结合仿真工具,分析了火电与储能的AGC容量比例与对应的系统AGC控制效果的关系;进而在给定的全网AGC多运行目标下,应用线性规划模型,提出了一种对不同AGC电源的容量进行优化配置的建模方法。最后,以5机2储能系统的简化系统为例,对所提出的优化模型进行验证。算例结果表明,合理地利用储能系统将有助于在技术和经济两方面实现电力系统的AGC整体运行最优。     

考虑备用共享的区域电力现货市场出清模型

在推进我国新一轮电力体制改革和建设全国统一电力市场的背景下,为了打破省间壁垒,缓解现行区域电力市场部分省份因备用容量不足和源荷逆向分布而存在的电力紧缺或“三弃”问题,引入备用共享机制和联络线协调优化的运行方式,构建了包括安全约束机组组合模型和安全约束经济调度模型在内的区域电力现货市场电能与备用联合出清模型。通过考虑备用共享的区域电力现货市场电能与备用联合出清,实现了电力资源在更大范围的优化配置,有效提高了系统运行的经济性和可靠性。以两个互联的IEEE 30节点系统模拟区域内两省间电力市场交易,验证了所提模型的正确性和有效性。     

欧洲统一电力市场演变和日前市场出清模型

本文首先梳理了欧洲一体化电力市场的融合过程,介绍了用于计算电价及跨境容量的区域价格耦合项目;其次研究了泛欧混合电力市场集成算法,研究了节点边际电价、可用传输容量和基于潮流的市场耦合数学模型;最后总结了各种市场耦合模型的特点,并针对南方区域电力现货市场建设提出了建议。     

区域电力现货市场差异化出清模型研究

区域电力市场建设是发挥市场力量在更大范围内优化配置资源、推动区域电力高质量发展的最有效举措之一。南方电网联系紧密,具备互联互通、自由流动的物理条件,具有区域市场一体化运作的独特优势。分别构建了面向区域电力现货市场的一级出清和两级出清模型,研究了差异化出清模型下省间联络线功率的功能定位和优化方法。然后,基于南方电网典型日96时段的实际运行数据,构建了南方区域电力现货市场出清模拟算例,并通过电力市场模拟运行软件量化分析结果,论证了一级出清模型在南方区域现货市场出清中的优势,包括出清流程简约、经济性最优等,同时也揭示了两级出清模型在南方区域现货市场中的运营风险和安全运行风险等。     

耦合水电弃能消纳的日前现货市场多阶段出清方法EI北大核心CSCD

如何破解梯级上下游电站报价不匹配导致的竞争性弃水,是高比例水电现货市场出清中的基础性理论和实践难题。为此,基于节点电价出清机制,从弃水原因出发,提出一种耦合水电弃能消纳的多阶段日前现货市场出清方法。该方法第一阶段引入弃能电站报价修正策略,通过等比例调减弃能电站报价,实现市场优先出清;第二阶段引入上游电站电量控制策略,利用下游电站弃能反向推算上游电站应削减电量,构建了多时段耦合电量控制约束,通过减少上游放水削减下游弃能;第三阶段引入上游电站出力控制策略,考虑梯级滞时精细化推算上游电站各时段出力上限,构建了出力控制约束,进一步调减弃能;最后基于“谁获利、谁负责”的公平性原则,构建了多阶段结算补偿策略。实例分析表明,提出的方法能够有效协调上下游电站出清电量,避免报价不匹配导致的竞争性弃水,为高比例水电市场现货交易提供了新的思路。     

基于路径组合计及ATC的省间中长期交易优化出清和系统研发EI北大核心CSCD

为提升省间电力市场资源优化配置能力,首先提出了交直流混联网络化简方法和交易路径搜索算法,为省间市场物理运行与经济运营耦合出清提供了基础数据,然后提出了基于路径组合的计及通道可用输电容量(available transmission capability,ATC)的省间中长期交易优化出清算法,并探索了不同定价方法。最后,基于实际电网数据,比对分析了以社会福利最大化为目标的优化出清和传统高低匹配两种出清方式,并验证了基于交易路径的边际定价方法。算例结果表明,相比于传统高低匹配方法,以社会福利最大为目标的优化出清方式能够更充分地挖掘通道的输送能力,有利于促进新能源的消纳;采用基于交易路径的边际定价方法能够满足省间中长期交易多通道集中出清定价的需求,保证市场主体之间的相对公平性。     

电力市场出清电价的非惟一性及定价新方法

经典定价理论认为,市场出清价格应确定为市场优化问题的对偶解.但是,市场优化问题可能存在多个对偶解,这时,如何确定惟一的市场出清价格就成为市场运行必须要解决的问题.文中首先从数学角度阐述这一问题,然后利用市场优化问题的性质缩小出清价格的范围,在上述分析的基础上,提出一种基于社会剩余分配的方法,并对方法的性质进行了理论分析.最后用算例检验该方法的有效性,并做了进一步的讨论.推理和算例表明,该方法理论基础扎实、计算速度较快.     

实时交易模式下的日前电力市场出清

针对日前电力市场出清的制订过程是一个比较复杂的优化问题,提出了一种基于改进遗传算法的市场清算算法,在对水电机组进行合理处理后,通过二进制编码对机组开停机约束条件进行适当处理,使整个交易算法过程简化,最后用算例验证了该方法的可行性。     

国家绿色电力证书交易市场与省级日前电力市场协调均衡机制设计EI北大核心CSCD

2019年颁布的《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》标志着我国可再生能源消纳进入强制考核时代,建立绿色电力证书(简称"绿证")交易市场十分必要。针对各省面临的可再生能源消纳任务,设计了国家绿证交易市场和省级日前电力市场协调均衡机制。针对发电侧可再生能源电厂间的差异性,创新性建立了基于熵权法的绿证核发评价体系用以指导可再生能源的绿证核发;从消纳考核要求出发,构建了省级日前电力市场出清模型与国家绿证交易市场出清模型,发电商和售电公司共同参与省级日前电力市场进行电量和绿证的直接交易;在国家绿证交易市场中,受到不同可再生能源消纳配额百分比的影响,售电公司通过竞价进行绿证的购买和售出;算例分析验证了所述机制的可行性和有效性。     

电力市场环境下系统安全的定价研究

电力工业市场化改革给电力工业的许多方面带来了巨大冲击,尤其是给电力系统的安全维护带来了风险,如何解决这一问题是电力工业市场化改革的重要内容之一.作者对这一问题进行了探讨,提出通过启动安全电价机制,激励市场中的各个参与者积极参与维护系统安全的"经济活动"中,同时也赋予他们追求利益最优的权利,从而使电力系统的安全得到有效维护,社会效益达到最优.此外,安全电价也可以发挥其经济杠杆作用,缓解输电网络阻塞问题和短期容量不足问题.     

统一出清定价体制助长发电商默契串谋的机理分析

揭示了在很一般的寡头竞争情况下，特别是在电力并不富余的情况下，统一出清定价体制不能防止默契串谋的发生。首先讨论了在长期重复报价条件下，统一出清定价体制可能助长发电商默契串谋的若干因素；描述了发电商默契串谋如何形成以及需要研究的问题；然后使用Forehheimer模型框架，构造了发电商默契串谋的模型，分析了发电商的市场行为，发现了形成默契串谋的必要条件；进而运用默契串谋的“内稳定”和“外稳定”的概念进行分析后指出，由于电力市场一般都不是理想的完全竞争市场，在统一出清体制和重复报价条件下，市场最终会形成2种局面：由一个大的发电商单独实施市场力；多个发电商的稳定默契串谋，而其余发电商“搭便车”。某电力市场的实例验证了理论的合理性，随后给出了5点结论。此项研究有助于政府加强监管，甚至表明，有必要寻求替代统一出清电价体制的新方法。     

统一出清定价体制助长发电商默契串谋的机理分析

揭示了在很一般的寡头竞争情况下,特别是在电力并不富余的情况下,统一出清定价体制不能防止默契串谋的发生。首先讨论了在长期重复报价条件下,统一出清定价体制可能助长发电商默契串谋的若干因素;描述了发电商默契串谋如何形成以及需要研究的问题;然后使用Forehheimer模型框架,构造了发电商默契串谋的模型,分析了发电商的市场行为,发现了形成默契串谋的必要条件;进而运用默契串谋的“内稳定”和“外稳定”的概念进行分析后指出,由于电力市场一般都不是理想的完全竞争市场,在统一出清体制和重复报价条件下,市场最终会形成2种局面:由一个大的发电商单独实施市场力;多个发电商的稳定默契串谋,而其余发电商“搭便车”。某电力市场的实例验证了理论的合理性,随后给出了5点结论。此项研究有助于政府加强监管,甚至表明,有必要寻求替代统一出清电价体制的新方法。     

电力市场下无功定价方法综述

对目前电力市场中无功管理和无功定价研究现状进行总结,分析这些方法和策略的优缺点,指出在无功定价中应该考虑的因素和进一步研究的方向.     

电力市场下无功定价方法综述

对目前电力市场中无功管理和无功定价研究现状进行总结,分析这些方法和策略的优缺点,指出在无功定价中应该考虑的因素和进一步研究的方向。     

考虑储能与新能源双边交易的日前市场报价策略EI北大核心CSCD

针对新能源不确定性导致新能源发电商(new energy producer,NEP)损失的问题,将储能作为一个主体参与电力市场交易,为NEP提供功率支撑。首先,在集中式电力现货市场基础上,允许NEP与储能商(battery energy storage producer,BESP)电力交易,再参与市场申报价格。利用线性模型刻画了NEP与交易量相关的报价策略和受荷电状态影响的BESP竞价策略。利用场景法描述新能源出力的不确定性,建立NEP和BESP参与日前市场的双层博弈模型。上层为NEP与BESP参与市场收益最大化的双方博弈模型;下层为NEP和传统发电商总报价最低的日前市场出清模型。上下层通过交互决策变量实现信息交互,并利用内点法和自适应全局和声搜索算法求解NEP和BESP的竞价策略。最后,算例分析结果表明了BESP参与日前市场交易不仅能提高NEP报价的灵活性,还能降低NEP因新能源不确定导致的损失。