电力市场竞争与电力调度——在’96全国能量管理系统及其在地区电网中的应用学术研讨会上的讲话

简要介绍了欧美诸国电力系统经营方式从垄断转变为市场竞争的改革问题，将现有电力市场竞争分为批发竞争和零售竞争两个层次，指出调度员公平的估计电价是电力市场的核心，同时介绍了发展电力市场所需的新技术、新设备     

省级电力现货市场技术支持系统技术架构设计

随着中国新一轮电力体制改革的推进,电力现货市场技术支持系统的建设已刻不容缓,现货市场应用功能的建设对电力现货市场的正常运营和电网的安全稳定运行尤为重要。文中首先分析了电力现货市场运营和电网调度运行的关系,以及电力调度自动化系统的现状。然后,开展电力现货市场技术支持系统的技术方案研究,综合考虑了试点省省内现货市场开展的差异性,提出了基于调度自动化系统建设电力现货市场子系统的思路和目标,重点从软件、硬件、安全防护和平台集成等方面介绍了建设技术方案。之后,对出清算法、安全防护、市场监测与分析、模拟仿真、双活系统数据同步等关键技术进行了探讨。最后,对系统建设成效进行了分析。所提技术架构能够适应电力现货市场运营需求,为后续省级电力现货市场技术支持系统的研究与建设工作提供了参考。     

Performance indices to measure and compare system utilization and congestion severity of different dispatch scenarios

In competitive electricity markets, energy Locational Marginal Prices (LMPs) are commonly used to allocate energy payments and transmission congestion charges and credits. In these markets, energy prices and transmission pricing are highly affected by transmission constraints, where a congested transmission is accompanied by congestion costs, lower system utilization, and higher energy prices due to resorting to out-of-merit order as expensive generating units are dispatched to alleviate congestion. The paper presents some performance indices to compare different dispatch options, where it proposes to use some congestion and system utilization measures. These measures are used in the paper to indicate level of system usage and congestion severity under different dispatch scenarios, and may enable the system operator or the qualified dispatch decision-making entity to decide which dispatch, among different dispatch scenarios, is the optimal. To show an example of using presented measures, planned line switching has been used to minimize transmission congestion cost and increase system utilization. The model used for energy market in the paper involves both spot (pool) transactions and firm bilateral contracts. The presented method is applied to a three-bus and an eight-bus test systems, where the results show that considering opening of some transmission lines may improve outcome of social-welfare problem, as reflected in reducing total congestion cost and improving system utilization.     

发电公司组合市场发电报价策略

在解除管制的电力市场中，经济独立的发电公司面临参与多种市场交易问题，针对中国电力市场实际运行情况，提出了发电公司参与期货交易市场，现货交易市场的协调报价策略，根据系统负荷需求总量调整发电公司内部各发电机组在每一个交易时段两个市场中的发电量，使发电公司在一个交易区间两个市场中总售电经济效益最佳。通过序优化方法进行仿真计算，结果表明该研究有助于指导发电公司在组合市场中进行优化报价、扩大参与市场竞争的经济效益。     

Proposals to improve the demand response in Brazil

The gradual commercial opening of electricity markets to keep pace with technological evolution and promote the active participation of players to increase their efficiency is recognized as one of the best practices in most developed markets in the world. The same principle applies to the Brazilian electricity sector, which increasingly demands intelligent mechanisms that serve as instruments to optimally face the increasingly complex challenges. Demand response (DR), a mechanism not widely used in Brazil, can offer many advantages to the electric system, such as increasing its competitiveness and improving the reliability of the electric energy supply through the active participation of the energy consumer. This study presents different paths and proposals by which the load side can contribute to increased energy security and avoid the increase in the system operating costs in Brazil. This study tracks the progress of the DR programs adopted in several international markets, observing their remuneration for the services provided to the electricity system, as well as the motivation of the operator, utilities, or market administrator to offer programs that allow the participation of consumers, resulting in benefits for the participant, programs, and system.     

电力市场环境下发电商电能分配策略研究

电力市场环境下,电能现货交易价格的高度不确定性给发电商带来了很大的交易风险。双边合同交易市场的设立为发电商提供了一个有效的风险规避途径。因此,制订合理的交易策略,合理的分配现货市场和双边合同市场交易份额有助于发电商在最大程度上实现利润最大化和风险最小化的交易目标。基于均值-方差原理提出了一个发电商交易策略构建模型,该模型充分考虑交易计划期内每个交易时段的电价特性并针对每个交易时段制订不同的交易策略。基于美国PJM电力市场历史数据的仿真结果验证了该模型的合理性和有效性。该文的研究结果为发电商的交易策略制定提供了一种解析分析的途径。     

日前电能市场与深度调峰市场联合出清模型

以采用全电量集中竞价模式的日前电能交易和东北深度调峰交易融合运行、联合出清为背景,建立一种日前电能量市场和深度调峰服务市场联合出清模型.模型以系统电能量费用、启动费用、调峰费用与新能源限电惩罚费用之和最小为目标函数,以系统电力平衡与备用、火电机组和新能源2类发电单元运行边界为约束条件,实现新能源优先消纳基础上的2市场整...     

电力市场稳定性与电力系统稳定性的相互影响

讨论了电力市场经济稳定性问题的特点，模型，及其与电力系统物理稳定性的关系，电力生产和消费必须每时每刻平衡，其流通环节在物理和技术上都具有自然垄断性，但其生产规模的扩大却需要很长的时滞。一方面，为了充分利用稳定极限输电能力，并正确地对发电和输电投资进行引导，在输电费用必须考虑物理系统失稳的风险，从而影响到电力市场经济稳定性，另一方面，电力市场通过发电竞争以及对发电和输投资到电力系统物理稳定性，经济领域现有的动态模型和稳定性研究方法都适用于电力市场，必须重新定义状态变量，建立合理的数学模型，正确地反映利润积累，投资行为，可用发电容量和可用输电容量的动态行为，正确地反映电力市场经济动态与电力系统物理动态之间的相互影响，市场的各参与者可以在仿真系统提供的平台上，选用代数方程，微分方程，差分方程，以及知识表达式来自己定义交易结算规则或各自的博弈策略，如同虚拟作战指挥仿真系统，这些主观决策是仿真系统的输入信息，而并非由仿真算法固定，在用数值仿真得到电力市场对扰动的时间响应曲线后，就可利用轨迹保稳降维（TSPDR）理论，根据实际的高纸轨迹来提取有界稳定性信息及结构稳定性信息，例如，计算电力系统动态阻塞的风险，求取电力市场的稳定裕度，市场崩溃的临界条件，支持控制决策，研究物理－经济稳定性的交互影响，并分析电力市场的结构稳定性。     

考虑不平衡资金处理的电力市场结算机制研究

针对我国双轨制下双边电力市场电能电费疏导、不平衡费用分摊等关键问题,利用“日前基准、实时差量、合约差价”双结算体系实现合约市场与现货市场的耦合结算,考虑应承担责任主体构建不平衡资金分摊/返还模型,设计考虑不平衡资金处理的双边现货市场结算机制,并以浙江省电力市场进行仿真分析。算例结果证明了该结算机制的合理性,有效的电费结算体系可以提高发用主体参与电力市场的积极性,为双轨制下双边电力市场结算提供相关参考建议。     

面向多级市场出清的负荷聚合商联合交易策略

在以新能源为主体的新型电力系统发展模式下,电网将面临灵活性资源严重不足的问题,亟需引导用户侧可调控资源主动参与系统的平衡调节服务。提出一种考虑日前主能量市场、日前备用市场及实时平衡市场的多级市场衔接框架,基于负荷聚合商引导终端用户参与至多级耦合市场的市场化调度中。在日前主能量市场与备用市场,提出负荷聚合商可调节负荷状态感知模型及日前电能量与备用联合市场的竞价模型,系统运营商实现日前主辅能量市场的阶段性出清。在实时平衡市场,提出负荷聚合商基于用户侧富余可调节资源的实时平衡市场竞标模型,系统运营商基于实际系统运行需求实现平衡资源的出清与备用资源的调度。最后基于 IEEE 30 节点系统验证了所提出市场框架可有效激励用户侧主动响应电网调控需求、降低系统供需不平衡风险。     

电力现货市场技术支持系统关键技术探讨

中国新一轮电力体制改革已逐步进入深水区,各试点地区结合自身特点设计电力现货市场交易产品和运行规则,并在不同阶段根据运营情况不断进行调整完善,具有复杂多变的特点,对技术支持系统提出高要求。提出了分区部署的系统总体架构及分层应用功能框架,重点在技术支撑平台、核心算法、模型数据管理、评估分析、模拟推演等关键技术进行探讨,并取得初步应用。     

Managing Price Risk in a Multimarket Environment

In a competitive electricity market, a generation company (Genco) can manage its trading risk through trading electricity among multiple markets such as spot markets and contract markets. The question is how to decide the trading proportion of each market in order to maximize the Genco's profit and minimize the associated risk. Based on the mean-variance portfolio theory, this paper proposes a sequential optimization approach to electric energy allocation between spot and contract markets, taking into consideration the risks of electricity price, congestion charge, and fuel price. Especially, the impact of the fuel market on electric energy allocation is analyzed and simulated with historical data in respect of the electricity market and other fuel markets in the U.S. Simulation results confirm that the proposed analytic approach is consistent with intuition and therefore reasonable and feasible for a Genco to make a trading plan involving risks in an electricity market     

菲律宾电力市场浅析及对中国的启示

简要介绍了菲律宾电力市场改革的历程。重点介绍了菲律宾电力市场的市场构成、交易机制和市场运行流程,并对其调度和交易分离的现货市场运行经验进行了分析。同时阐述了菲律宾电力市场的全电量竞价、净额结算,节点边际电价,计划中的辅助服务市场和能量市场联合优化一体化出清,以及双结算体系的特点。最后从市场注册、交易组织、交易执行、交易结算、信息披露、技术支持系统建设等方面给出了对中国的启示。     

考虑可再生能源保障性消纳的电力市场出清机制

以风电、光伏、水电为主的可再生能源已成为中国重要的能源供应形式,也广泛参与到电力市场交易之中。通过市场化机制保障并促进可再生能源消纳,已成为中国电力市场建设,尤其是现货市场建设的一项关键任务。文中将可再生能源的保障性消纳纳入电力市场的机制设计之中,提出了现货市场在发生弃能时触发的出清机制。在现货市场一般性出清计算的基础上,发生弃能时,首先修正弃能机组的投标价格,在保持机组报价序列的前提下进行价区缩放,调整为优先出清的价格接受者;其次,基于修正后的投标信息进行第2次出清,以实现可再生能源的保障性消纳;基于2次出清的结果,提出激励相容的结算补偿机制。为了充分考虑可再生能源的运行特性,文中还在出清模型中特别引入了梯级水电站的水位控制、水量平衡与梯级耦合等复杂约束。最后,基于改进的IEEE 30节点系统对文中所提出的市场机制进行了验证。     

南方区域电力市场模拟运行系统功能设计

立足于电力现货市场化改革实践,深入分析了南方区域电力市场模拟运行系统建设的必要性。从系统应用场景、系统菜单及系统功能3个层面,研究并设计了符合南方区域实情的、适应多类型、多品种、多主体的全流程电力市场模拟运行系统功能框架及相应实施方案。本文的研究能够为推动南方区域电力现货市场的建设和发展提供强有力的技术支持,也将为国内其他网省级电力现货市场的建设提供宝贵经验。     

基于系统动力学的碳标签产品市场均衡策略

随着新型电力系统逐渐向为低碳化、高效化和智能化转型,发电和用电市场正在整合为统一的能源市场。为解决碳标签产品市场普及率低、交易市场活性不高的问题,提出基于系统动力学的碳标签产品市场均衡策略。首先,采用基于系统动力学的Stackelberg博弈模型,结合环境效用补贴机制,以买卖双方利益最大化为目标。其次,通过模拟分析和Vensim软件的支持,设计了碳标签产品消费市场存量流量图,考察环境效用、需求度、政府补贴和产品价格等因素对博弈结果的影响。然后,通过理解环境效用、需求度、政府补贴和产品价格等因素对博弈结果的影响,制定有效的策略来促进碳标签产品的普及和市场活性,为碳标签产品市场发展提供了重要的支持和决策依据。最后,根据系统动力学模型仿真结果显示,该模型能够清晰定位消费者对产品的购买偏好,并揭示出售商自主更新碳减排技术的关键影响因素,为研究碳标签产品市场的动态变化提供了新的思路。     

电量与备用共同市场的SFE模型分析

电力系统运行的技术特点要求足够的备用容量。一些电力市场采用单独的容量市场获取备用容量,这增加了发电企业竞标的复杂性。文中介绍了一种电量与备用共同竞价的日前集中拍卖市场设计。在这种市场方案中,系统运行机构可通过单一市场在日前获得足够的调用出力和备用容量。建立了发电企业在电量与备用共同市场规则下策略竞价的供给函数均衡(SFE)模型,分析了其市场势力对两种市场的影响。研究表明,与单纯电量市场相比,电量与备用共同市场在获取足够备用容量的同时,不会增加系统支付费用,实际上电量支付费用还会有所减少,而市场出清电价会略有降低。最后采用发电企业完全对称性假设,给出了不同企业数目情况下的算例结果。     

Electronic commerce infrastructure

Electronic commerce (E-commerce) is all the rage these days. About 100 million users and at least one million businesses already reachable via the Internet have made it that way. This critical mass compares to the market economy of North America, Japan or Europe. But doing business electronically means shifting critical business processes to open networks. It also means connecting back-end business applications in a secure and flexible way. Is there anything preventing the continued proliferation of this economy? Yes. A software infrastructure that allows all participants to carry out business transactions is still lacking. As a result, specialty market reference architectures are still needed to help identify important players, roles and relationships of the various markets and their participants. These architectures define the major components these participants require to carry out business transactions in that particular market. By defining interfaces and the semantics of the involved services, reference architectures provide patterns for software developers. These patterns help the software developers to implement coherent pacts to the overall electronic market system     

电力批发市场设计的经济学原理

电力批发市场构建是电力市场化改革的出发点和归宿,应基于经济学视角讨论其设计原理。电力是系统实时集成的产品,电力系统的安全、可靠是电力市场运行的物质前提。但电力市场的本质是经济关系,是竞争性电力交易关系的构建和制度安排。单向竞争的市场与双向竞争的市场之间,交易者之间的关系不同,交易中的“权、责对等”方式不同,进而能量市场的构架、主能量的现货出清机理等,也有明显差别。由此而导致两种不同的电力批发市场模式：一种是“单边（向）交易”,通称“强制性电力库”;另一种是“双边（向）交易”,也称“双边（向）交易+平衡机制”。电力市场的顶层设计,应以交易关系的构建为起点,以“权、责对等”为基本的逻辑主线,在制度的成本与收益比较基础上,选择“性价比”高的交易模式。     

基于多能流联合解算与分析的综合能源在线仿真系统开发

综合能源系统以其独特的经济、环保和节能优势成为当前能源利用模式的主要发展趋势,然而其开发离不开仿真系统的支持.目前,市面上仅有对于单一能源网络的成熟商业化仿真软件,但支持综合能源系统多能流联合解算与分析的规范化软件尚未得到有效开发.针对以上问题,基于完善的综合能源设备及电-气-冷-热-蒸汽网络模型库,结合Java与Python语言采用B/S结构搭建以图元为导向的综合能源在线仿真系统.平台支持多种能流网络稳/动态仿真,可实现并行解算,效率高.利用算例进行常规态与故障态仿真,仿真结果符合网络与设备运行理论分析,证明了所搭建的软件系统支持运行可行性验证,有效实现多能流多运行状态仿真,功能强大,具备工程应用价值.