考虑多市场主体参与的气电区域综合能源系统市场定价策略

随着多市场主体接入,如何管理系统中的分布式资源成为气电区域综合能源系统的核心问题。从激励价格角度出发,建立含商业楼宇和分布式电源2类市场主体的区域综合能源系统日前市场出清模型,综合考虑节点净有功负荷、净无功负荷和天然气负荷对系统运行的影响,通过引入多类灵敏度因子线性化潮流约束和稳态气流约束;进一步地,将出清的节点边际价格分为有功基础电价、无功基础电价、阻塞管理电价、电压支撑电价、网损边际电价、基础气价和气压支撑价格7类,通过不同价格信号引导促使市场主体调节自身运行方式支撑系统运行。基于改进的IEEE 33节点配电网和24节点气网构成的区域综合能源系统的仿真结果验证了所提出的基于节点边际价格分解的定价策略的有效性和合理性。     

基于人工约束生成的电力市场非凸定价

在电力市场中,若不考虑机组的非凸成本特性,节点边际电价可为市场成员提供良好的激励信号。反之,若计及机组的启停、空载成本,以节点边际电价为代表的线性定价机制无法满足市场成员的激励相容性,即无法支撑市场竞争均衡。针对非凸市场环境下的定价难题,首先,该文分析节点边际定价、整数规划定价、凸包定价等几种典型的定价方法,归纳总结出一种基于人工约束生成的一般性非凸定价思路;然后,提出了一种支撑非凸市场竞争均衡的通用性定价方法,展示了市场均衡价格的统一推导方式及制定规则;并且,基于对偶理论,证明了所提方法的有效性和充分性;最后,针对具体的市场出清模型,添加特定的人工约束构建定价模型,并在算例分析中进一步验证了所提定价方法的实际应用价值。     

节点边际电价的优化原理

为了实现电力市场的优化运营,关键是要建立安全约束经济调度与节点边际定价机制.安全约束经济调度能综合考虑系统的经济性与安全性目标,它既保证了系统的优化运行,也保证了系统的供电可靠性;而节点边际电价是从空间和时间2个层面尽量精确地反映电力系统的运行成本的定价机制.文中首先介绍了安全约束经济调度与节点边际价格的求解模型,描述了节点边际定价市场的优化原理;接着给出了节点边际电价的直流潮流法求解原理,并举例进行说明;最后指出节点边际电价有许多违反常规认识的地方,但这并不说明节点边际价格有错,关键原因在于电力系统运行除了遵守经济法则之外,还必须符合可靠性要求.     

对偶问题多解情况下一种基于激励的节点电价确定方法

在一个有大容量机组和大用户主导的电力市场中,定价多解情况发生的概率是不可忽略的,并且产生的影响也是显著的。针对对偶问题多解情况,文中分析了问题产生的本质,进而提出了一种基于激励的定价方法。首先,在传统定价理论的基础上进行了合理延伸,分析了双侧竞价模式下定价的理论区间,并提出了伪边际报价的概念。然后,通过对市场参与者激励的讨论,构造了关于伪边际报价的附加方程,从而实现拉格朗日乘子的唯一求解,并据此确定节点电价。理论分析和算例表明该方法确定的节点电价是合理且激励相容的。     

电力市场中价格接受者的报价策略研究

以按节点边际电价结算,发电厂按单台机组申报单调非减阶梯形报价曲线为背景,研究价格接受者竞价机组报价策略。首先,分析价格接受者的经济特点,以发电成本曲线为基础,根据边际收益等于边际支出时利润最大这一原则,确立最优申报电价与最优申报功率之间的关系。然后,推导了发电利润随节点边际电价变化的利润函数;不同于价格服从于正态分布这一计量经济学传统假设,提出基于历史数据采用分段多项式曲线拟合的方法统计电价概率密度;再根据利润函数与电价概率密度推导利润期望函数,并分析最优报价与利润期望之间的关系。继而,通过最大化利润期望确定报价策略。最后,应用算例对提出的报价策略的有效性进行了验证,并讨论了分段多项式函数拟合节点边际电价及其历史数据对报价策略的影响。结论表明该方法完全适合于数据完备的成熟电力市场。     

基于边际成本的无功服务定价方法研究

详细分析了边际成本法的定价理论基础,特有功实时电价的概念和计算方法推广到无功实时电价的计算中.为此,提出以电网运行成本最小为目标函数,建立含节点无功平衡约束的成本最小化模型,并通过IEEE14节点系统仿真计算来分析基于边际成本的无功定价方法.按用户实际消耗的无功电量计算无功电费并制定无功电价,可以合理地分摊系统的无功供...     

节点边际电价与阻塞费用影子价格线性化模型研究

首先介绍了节点边际价格的经济含义,然后在简化直流电力系统的前提下,根据其经济含义推导了节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性化关系。当无阻塞时,系统只有一台边际机组。当系统发生阻塞时,边际机组的个数等于阻塞线路个数加一。根据这一规律,我们建立以边际机组变化量为变量的一元方程。结合节点边际电价的经济含义,推得节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性关系。根据两者的关系建立了在POOL模式下和POOL加双边交易模式下计算节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性数学模型。根据P JM提供的5节点测试系统验证该线性模型的有效性。最后依照边际价格的结算体系下市场参与者进行结算,分析了在节点边际电价结算体系下,阻塞对市场参与各方的影响。     

基于多参数规划理论的时间连续节点电价

随着新能源渗透率的不断提高,电力市场需要细化定价颗粒度以反映时变的市场供需关系。基于多参数规划理论,提出时间连续节点电价的计算方法。以时间为规划参数构建经济调度模型,并基于多参数规划理论解析推导了节点电价与时间之间的解析表达式,可快速获得节点电价与时间的连续映射关系,为市场提供随时间连续变化的价格信号。基于IEEE30节点和IEEE118节点系统的仿真分析,验证了所提方法的价格信号合理性及计算效率优势。     

解除管制的电力零售市场实时电价研究

零售侧打破垄断引入竞争是电力市场发展的趋势,制定合理的零售电价是市场开放的关键.根据电力零售市场的特点,基于负荷价格响应的定义以及边际成本定价理论,推导出了考虑负荷价格响应的有功实时电价的表达式.以社会成本最大化为目标函数,建立了考虑负荷价格响应特性的最优潮流模型,从而求解出未来引入竞争的电力零售市场中电力库交易模式下的实时电价.采用32节点配电系统对所提方法进行仿真,结果证明为促进零售市场竞争、引导用户合理用电提供了合理有效的定价方法.     

面向能源互联网的热电联供系统节点能价研究

为更准确地体现综合能源系统中不同能源的价值,更好地激励用户合理用能,提出了一种新的多种能源耦合定价机制——节点能价,并在热电联供系统中对节点能价进行了研究。首先,类比节点电价,给出了节点能价的定义和分类。将节点能价分为3部分:生产边际成本、传输阻塞成本和多能耦合成本。建立了热电联供系统的最优潮流模型,采用原对偶内点法进行求解,以电力系统节点功率平衡方程和热力系统节点功率平衡方程所对应的拉格朗日乘子作为各节点的节点电价和节点热价。算例结果表明节点能价很好地解释了综合能源系统中的能源价格影响因素:供能节点能价由生产边际成本和多能耦合成本决定;负荷节点能价在供能节点能价基础上叠加传输阻塞成本。     

激励性含柔性负荷日前市场出清电价机制的建模

对于电力市场而言,发电竞争只是电力改革的初级阶段,进一步让柔性负荷参与市场竞价是电力市场化的必经之路。传统上采用节点边际电价的日前市场出清电价机制,理论与实践均证明,该机制难以同时实现个体理性、激励相容和社会福利最大化等要求。考虑到电力市场成员之间的信息不对称性,为克服电力市场中市场成员的策略性报价行为,实现市场的高效运行及社会福利最大化,基于VCG的机制设计理论,给出了一种考虑发电机组和柔性负荷参与日前市场出清的电价机制,该机制同时满足激励相容、个体理性以及社会福利最大化要求。最后,采用某2节点系统和修改的IEEE14节点系统为例说明了该日前市场出清电价机制的基本特征。     

An optimal pricing scheme in electricity markets by parallelizing security constrained optimal power flow based market-clearing model

To improve economic efficiency of electricity markets, the market-clearing model must be designed to give transparent information for pricing system security and to quantify the correlation between the market operations and the power systems operations, which is an immensely provocative and challenging issue in electricity markets. This paper sets out to propose a novel approach to pricing the system security by parallelizing the security constrained optimal power flow (SCOPF) based market-clearing model, while providing market solutions as a function of complying with the required voltage security margin and N-1 contingency criteria. The proposed SCOPF based market-clearing framework also takes into consideration the bilateral transaction information and, at the same time, optimal pricing expressions through computing locational marginal prices (LMPs) and nodal congestion prices (NCPs) for ensuring voltage security are derived. The results from a 129-bus model of the Italian HV transmission system turn out to be the validity of the proposed market-clearing model for managing and pricing the system security.     

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。     

电力现货市场环境下提供位置信号电价机制的协同作用

对电价中的位置信号及能够提供位置信号的电价机制进行分类梳理和总结,对电力现货市场环境下电价中位置信号的作用进行分析;结合电力现货市场仿真,定量分析在不同的电网结构及系统阻塞条件下,电能量现货市场中的“节点边际电价（LMP）机制”和“分区输电定价”机制在实现其作为公共事业服务价格作用方面的协同作用关系;结合中国某省电网的实际情况,通过电力现货市场仿真和电价测算对分析结果进行验证,为中国电力现货市场环境下的电价机制选择提出建议。     

计及可靠性的电力市场分时定价方法

发电上网分时电价与当时的发电燃料边际成本及供电风险密切相关,随机生产模拟计算可以给出系统的最优发电方式、燃料费用、边际发电成本及系统可靠性指标。在随机生产模拟计算的基础上,提出了3种既考虑电能成本又考虑风险成本（可靠性成本）的分时电价制定方案,并以某实际系统为例计算出典型日运行方式下每种方案的分时电价,同时统计出该运行方式下的峰、腰、谷分时电价比,为电网实现分时电价提供了参考和依据。     

中国电力中长期市场分时段交易价格形成机制及模型

电力中长期市场分时段交易是中国电力市场改革的重要举措之一。针对当前电力中长期市场分时段交易价格形成机制不合理、不完善的问题,提出了中国电力中长期市场分时段交易价格形成机制及其模型。首先,分析影响中国电力中长期分时段交易价格形成的因素,提出电力中长期交易的4种典型场景;然后,综合考虑生产成本和用户效用,探索性地提出适用于中长期分时段交易的系统平均成本定价、用户失负荷价值定价、系统边际成本定价和发电企业失负荷价值定价4种成本定价机制,构建了基于成本定价的分时段交易定价模型;最后,以某省实际数据为例进行测算,验证了模型的有效性。     

电力现货市场环境下提供位置信号电价机制的协同作用

对电价中的位置信号及能够提供位置信号的电价机制进行分类梳理和总结,对电力现货市场环境下电价中位置信号的作用进行分析;结合电力现货市场仿真,定量分析在不同的电网结构及系统阻塞条件下,电能量现货市场中的“节点边际电价（LMP）机制”和“分区输电定价”机制在实现其作为公共事业服务价格作用方面的协同作用关系;结合中国某省电网的实际情况,通过电力现货市场仿真和电价测算对分析结果进行验证,为中国电力现货市场环境下的电价机制选择提出建议。     

计及无功电价波动的综合输电权拍卖及其内点法实现

节点实时电价反映了电能的边际成本,有功实时电价或无功实时电价的波动都会给用户带来金融风险,只有相对稳定的有功及无功价格才会给用户带来相对稳定的收益。在现有有功输电权概念的基础上,增加了无功功率部分,即文中所提出的综合输电权,可以更全面地规避实时电价波动造成的风险。并且,在远期能量市场上,把综合输电权与远期能量一起拍卖,然后利用基于内点法的最优潮流方法实现了该拍卖的计算,为高效解算交流模型下的输电权问题提供了解算基础。IEEE 9节点算例证明了该方法的有效性。     

A Model for Efficient Consumer Pricing Schemes in Electricity Markets

Suppliers in competitive electricity markets regularly respond to prices that change hour by hour or even more frequently, but most consumers respond to price changes on a very different time scale, i.e., they observe and respond to changes in price as reflected on their monthly bills. In this paper, we examine mixed complementarity programming models of equilibrium that can bridge the speed of response gap between suppliers and consumers yet adhere to the principle of marginal cost pricing of electricity. We develop a computable equilibrium model to estimate ex ante time-of-use (TOU) prices for a retail electricity market. It is intended that the proposed models would be useful 1) for jurisdictions (e.g., Ontario) where consumers' prices are regulated, but suppliers offer into a competitive market, 2) for forecasting forward prices in unregulated markets, and 3) in evaluation and welfare analysis of the policies regarding regulated TOU pricing compared to regulated single pricing     

确定两部制上网电价的长期边际成本方法

随着发电侧电力市场的开放和“厂网分开，竞价上网”的实施，单一的电量电价制已不适应电力市场健康，协调，持续发展的要求，建立符合市场经济规律的两部制上网电价体系已为大势所趋。在分析单一制电量电价弊端的基础上，提出应用长期边际成本原理确定两部制上网电价的方法，并给出了算例。计算研究表明，两部制上网电价体现了同网同质同价原则，体现了合理补偿成本，合理确定收益的原则，有利于市场竞争，有利于融资，符合当前电力体制改革方向，是一种衔接新老电力体制的较好模式。