省级电网多元能源协调套期优化的购电模型

优先消纳水电、风电等可再生能源是当前形势下电力生产优化的重要目标。当前,电网公司遵循多年以来形成的惯例,为保证"三公"调度按照"等完成进度"的原则对各类年度合同进行分解,尽量"均衡"地分配本地火电机组的发电资源,这就难以与可再生能源发电的"不均衡"特性相匹配,无法实现最大限度地减少弃水、弃风,也极大地限制了通过省间购售电交易实现区域资源优化配置的能力。基于套期保值理论,在保证年度合同完成的前提下,通过不同月份内的"借还电"策略,构建了省级电网月度购电优化模型,借助大系统分解协调方法,以月份购电目标的局部优化,实现年度购电目标的整体"趋优",从而促进区域资源优化配置,有效减少弃风、弃水现象,提高经济和社会效益。最后,以某省级电网公司2013年的购电情况为例,验证了购电优化模型的有效性。     

考虑虚拟电厂组合策略的售电公司优化调度及购售电决策EI北大核心CSCD

在开放的电力市场环境下,售电竞争愈发激烈。拥有配电网运营权的售电公司,在分散式资源交易准入和调度安全要求下,如何通过虚拟电厂整合多种资源参与电力市场运行,调度所辖配网内的电力资源,提高购售电收益,是售电公司在市场竞争中取得有利地位的关键。基于含虚拟电厂交易组合平台的售电公司运营框架,将虚拟电厂的实时动态组合纳入优化调度中,以售电公司的运营经济性为目标,提出了考虑虚拟电厂动态组合策略的售电公司调度方法。最后通过修改的IEEE33节点配电系统进行了算例分析,结果表明,通过合理组合虚拟电厂和调度分布式能源、可调负荷、虚拟电厂,可以使售电公司在保证所辖配电网安稳运行的同时,整合利用分散式资源参与市场,实现售电公司运行经济效益的最大化。     

基于虚拟电交易的水火电置换机制研究

电力产业能效严重影响着整个能源行业的效率。如何通过经济手段提高发电能效是提高整个能源行业效率的关键。在遵循国家能源政策,充分有效利用水资源的前提下,引入了市场机制的调节作用,构建了基于水火电置换的虚拟电交易市场,其市场交易主体包括各发电企业、供电企业及大型用电企业。在虚拟电交易的基础上,各交易主体根据各自利益最大化原则,制定市场参与计划,并建立置换电量在虚拟电交易主体中的优化分配模型,应用线性规划法进行求解,以合理分配各方利益。计算表明该模型简单实用,能够较好地兼顾国家能源政策和市场机制的调节作用两方面的因素,在中国电力市场改革的初级阶段具有一定的实用性。     

全网统筹电力电量平衡协调优化方法

大规模互联电网为大范围的能源资源优化配置提供了可能。文中提出了全网统筹电力电量平衡国省两级协调优化的模式、模型与方法。以省级电网的历史贡献率为优先级进行平衡决策,从而促进省级电网参与电力交易的积极性。提出了两种国级与省级电力电量平衡决策目标:一是在电力富余时最小化发电成本;二是在电力紧缺时合理分配电力缺口,实现在时间和空间上均衡缺电。以等效发电成本曲线为关键优化信息,建立了协调优化数学模型,分层决策省间送受电方案和各省发电机组出力计划,实现能源资源的进一步优化调配。提出了以电量受限成本增量修正省级电网发电成本的求解方法,精细考虑火电机组因电量受限所带来的额外成本。基于三区域IEEE RTS96系统和华北—华东—华中(简称"三华")电网的计算充分表明了该方法的有效性。     

兼顾经济协调发展和电网安全的区域共同市场

区域电力市场的建设应贯彻区域经济协调发展的科学发展观。在打破省(含自治区、直辖市,下同)间壁垒和促进电力资源在区域范围内优化配置的同时,应慎重考虑3个重要问题:一是上网电价的上扬会带动销售电价上涨,还可能使经济欠发达省在电力紧缺时期买不到电;二是若完全摒弃省级交易,可能导致市场交易效率降低,使得安全校核和调度过于复杂化;三是应如何处理电网调度与市场交易之间的关系。为此,提出了基于差价合约和不同省市场开放程度有差异的上网电价风险规避方法,避免经济欠发达省在区域市场上买不到电的尴尬局面;提出资源优化配置应抓大放小和“统一市场、两级交易”的区域共同市场新思路;分析了电网调度和市场交易内在联系,提出了处理电网调度与市场交易之间关系的协调方式。     

基于主从博弈的含电动汽车虚拟电厂协调调度

电动汽车作为配电网中最为重要的主动负荷,其充电优化管理成为目前售电侧开放下的重点研究领域之一。而虚拟电厂作为电网分布式能源管理的重要解决方案,其传统定义侧重于在发电侧聚合小容量分布式能源以提高可再生能源在电网中的消纳程度。结合售电侧开放下的电力市场改革需求,文中提出以虚拟电厂作为售电实体参与电动汽车充电管理的协调调度优化模型。在能量市场交易模型中,虚拟电厂作为分布式能源与电动汽车的聚合代理商参与电力市场电能申报与交易;在主从博弈模型中,虚拟电厂通过主从博弈制定合理的售电价格引导电动汽车的有序充电入网,并通过协调调度集中整合优化分布式能源。算例分析表明,通过虚拟电厂的集中优化管理可以有效实现分布式能源与电动汽车的能源互补并提升整体运行经济性。     

电力动态

<正>两部委推进售电侧改革符合条件用户可参与交易国家发改委、能源局印发电力改革六大配套文件,文件之一《关于推进售电侧改革的实施意见》(下称《意见》)提出,形成有效竞争的市场结构和市场体系,促进能源资源优化配置,提高能源利用效率和清洁能源消纳水平,提高供电安全可靠性。《意见》规定,售电侧市场主体包括电网企业、售电公司和用户3类。其中规定,符合市场准入条件的电力用户,可以直接     

市场环境下考虑需求响应的虚拟电厂经济调度

虚拟电厂作为能源互联网中的重要组成部分,在聚合分布式能源和用户侧资源、完善电力市场交易体制等方面发挥着重要作用。由于虚拟电厂中新能源装机容量较大,其出力具有随机性,导致其在电力市场中需要承担惩罚费用。提出以虚拟电厂聚合分布式能源为多类负荷提供电能服务,首先通过蒙特卡洛抽样建立了分布式电源出力不确定性模型。随后在考虑需求响应的前提下,建立了虚拟电厂与用户侧的双层优化模型,以虚拟电厂净收益为上层目标函数,综合考虑市场交易收益、售电收益、发电成本等因素;以用户侧购电成本为下层目标函数,对用户的购电行为、响应行为进行优化。最后,通过算例验证了该模型能够减少虚拟电厂在电力市场中的投标偏差,提高运营收益,并有效降低负荷的购电成本。     

市场环境下考虑需求响应的虚拟电厂经济调度

虚拟电厂作为能源互联网中的重要组成部分,在聚合分布式能源和用户侧资源、完善电力市场交易体制等方面发挥着重要作用。由于虚拟电厂中新能源装机容量较大,其出力具有随机性,导致其在电力市场中需要承担惩罚费用。提出以虚拟电厂聚合分布式能源为多类负荷提供电能服务,首先通过蒙特卡洛抽样建立了分布式电源出力不确定性模型。随后在考虑需求响应的前提下,建立了虚拟电厂与用户侧的双层优化模型,以虚拟电厂净收益为上层目标函数,综合考虑市场交易收益、售电收益、发电成本等因素;以用户侧购电成本为下层目标函数,对用户的购电行为、响应行为进行优化。最后,通过算例验证了该模型能够减少虚拟电厂在电力市场中的投标偏差,提高运营收益,并有效降低负荷的购电成本。     

区域电网竞价策略研究

根据区域电网的特点,研究售电公司、电网公司和用电客户之间的电量交易。考虑到交易过程中的供需差异等因素,建立了基于输电费用优化的非合作博弈售电策略模型。以区域电网为例,分析各利益主体在非合作博弈模型下的纳什均衡售电策略。算例分析结果表明,非合作博弈售电策略模型不仅可为售电公司提供竞价参考、平衡可再生能源和传统火电之间的利益,同时也可降低区域电能供需不平衡概率,保障电力市场安全运行。     

区域共同电力市场交易机理与交易模型的研究

区域电力市场的建立是让资源在更广泛的范围内由市场来配置,其设计必须有利于促进区域内各省(含自治区、直辖市,下同)经济和电力工业的持续、协调发展,有利于市场风险的规避。同时,必须考虑以下问题:区域电网与省级电网之间的配合;各方利益的平衡、协调和资源配置的公平;如何保证电网的安全稳定运行;市场交易与电网调度的有效配合。基于上述原则,剖析了区域共同市场模式的交易机理,设计了几种兼顾电网调度、电网安全稳定运行(电网安全校核)与市场交易相协调的区域共同市场模式(模型)和交易机制,分析了每种模式的优缺点,设定了每种模式实现的前提条件,提出了由区域共同市场向统一市场过渡的几种过渡方式。     

兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易模型

针对我国水电富集地区梯级电站上下游中标电量与发电水量不匹配导致弃水和违约等问题，借鉴巴西电力市场中长期交易模式，提出兼顾激励相容的水电富集电网中长期交易模型。该模型以个体发电效益最大和电网侧购电成本最小作为激励相容的双重目标。首先以最小出力最大为目标对水电站群进行优化调度，所得各水电站每月发电量定义为其该月保证电量，并将保证电量拆分成基础电量、省内电量和西电东送电量。然后建立各级市场交易方法，基础电量按相似来水频率的历年平均电价收购，省内电量参与两轮拍卖，西电东送电量按剩余电量比重排序依次收购，采用强化学习确定各发电商份额和电价。最后利用改进的电量再分配机制对联盟内各水电站实发电量进行再分配。云南省5个流域52座电站群实例结果表明，所提模型能有效缓解当前梯级上下游电站弃水和违约等问题，促进了水电市场合理竞争和水资源充分利用。     

考虑电源调峰深度的外购电年度交易规划

我国新电改提出要完善跨省区电力交易机制政策,制定合理高效的跨省区外购电中长期交易规划。考虑省间电力传输的约束性,引入了外购电源的调峰深度概念,结合外购电价、省内负荷和发电出力等因素,通过对每月典型日的电力电量平衡分析,确定省内电力供应缺口,建立了外购电年度交易规划模型,从而优化不同电源的购电顺序,实现年度外购电费用最小的目标。模拟计算表明：1）通过增加调峰深度较好而电价较高的外购电量,可以减少调峰深度较差而电价较低的外购电量,从而降低购电费用;2）不同月份的电力需求情况对该月外购电交易的优化效果有较大影响,新方法在电力需求较少的月份能取得很好的优化结果。     

基于点费率的跨省区输电定价机制

合理的跨省区输电定价机制是实现跨省区电力交易公平竞争、资源在更大范围内优化配置的前提。针对中国跨省区输电定价机制存在的问题,从成本分摊和输电价格结构角度,提出一种基于“点费率”的跨省区输电定价方法。该方法通过电气源流分析计算各省级电网对跨省区联络线的使用程度,按照使用程度分摊跨省区输电成本,实现成本分摊的合理性。同时,从价格结构角度,通过设计合理的跨省区输电价格,使跨省区输电费不阻碍省间交易,有利于促进资源在区域范围内最优化。通过IEEE14节点算例验证了所提方法的有效性。     

基于点费率的跨省区输电定价机制

合理的跨省区输电定价机制是实现跨省区电力交易公平竞争、资源在更大范围内优化配置的前提。针对中国跨省区输电定价机制存在的问题,从成本分摊和输电价格结构角度,提出一种基于“点费率”的跨省区输电定价方法。该方法通过电气源流分析计算各省级电网对跨省区联络线的使用程度,按照使用程度分摊跨省区输电成本,实现成本分摊的合理性。同时,从价格结构角度,通过设计合理的跨省区输电价格,使跨省区输电费不阻碍省间交易,有利于促进资源在区域范围内最优化。通过IEEE14节点算例验证了所提方法的有效性。     

第三方独立主体参与华北电力调峰市场规则设计与实践

华北地区火电机组因供热调峰能力受限,且利于调峰的水电机组占比小,随着新能源装机不断增长,电网调峰问题日益突出.负荷侧资源中电动汽车、分布式储能、电采暖等设备具有充用电功率和时间可调节的特性,参与电网优化控制的空间大.结合华北电网结构特点和负荷特性,设计了第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场规则,提出了负荷侧资源参...     

基于容量市场模型的电力市场需求响应机制

摘要：需求响应不仅可以作为一种供电资源,在高电价或电网可靠性受到威胁的情况下产生负电价,还可以用于解决输电扩建规划问题。基本上,需求响应资源（Demand response resources, DRRs）可以缓解负荷区的容量需求,从而缓解输入传输需求。本文详细介绍了PJM容量市场及综合容量市场和需求响应模型,并进行案例分析。通过美国需求响应(Demand response, DR)的市场机制,针对需求响应参与电力市场过程中遇到的困难,综合我国需求响应机制发展现状,提出了建立我国DR市场机制的建议。通过适当的市场机制,DR可以参与电力市场运行,提高能源利用效率,改善供需平衡调节和资源配置效率。通过适当的市场机制,参与电力市场运行,提高能源利用效率,改善供需平衡调节和资源配置效率。     

区外来电对高受电比例受端电网辅助服务的影响

近年来,特高压工程大量建成投运,使得受端电网受电比例大幅增长。为了保证大电网运行的可靠性和调峰性,辅助服务在高受电比例的受端电网显得尤为重要。针对受端电网的辅助服务,分析探讨区外来电特性对受端电网调峰、备用的影响。在优化后调峰需求、备用需求中,将区外来电等效成三段式出力,利用多特性机组组合模型,仿真区外来电对本地机组的影响。经过仿真可以得出,相同来电容量的区外来电,火电对受端电网调峰能力影响较大、备用较小,水电由于其丰水期满发出力对低谷期备用需求影响最大,风电由于其反调峰特性对调峰影响最大,其不确定性和低谷高出力对低谷备用影响很大。     

基于投资组合的虚拟电厂多电源容量配置

可再生能源出力的不确定性导致含多个分布式电源的虚拟电厂收益波动。文中以某云南风/光/水分布式发电示范工程为例,基于投资组合理论基本思想,提出将虚拟电厂可再生能源出力随机性映射到一般投资组合模型考虑价格随机性的思路,建立了考虑多个可再生能源发电电源不确定性的容量配置模型。在单一时段容量配置模型基础上,进一步分析了考虑可再生能源出力偏差惩罚及多时段容量配置问题。算例表明,所提出的模型有效考虑了各类可再生能源发电的互补性,为分析可再生能源发电批复电价、备用价格、风险偏好、可再生能源发电电源相关性等对虚拟电厂电源配置的影响提供了定量依据。     

高比例可再生能源受端区域电网调峰的出力网际分配

随着我国可再生能源大规模并网,低谷调峰成为诸多高比例可再生能源受端区域电网运行的困难之一。通过区域电网直调机组网际出力分配可以缓解区域内各省网的调峰压力。建立了以省网负荷平稳性和区域直调机组收益最大化为优化目标的二次规划模型,引入价格杠杆和调峰压力系数,以协调各省网的调峰需求。在此基础上,考虑风电功率的不确定性,建立机会约束规划模型,通过蒙特卡洛模拟技术进行求解,验证不确定性和风险存在条件下,网际出力配置模型的有效性。华东直调系统简化算例的仿真结果表明,所提模型能够有效地解决高比例可再生能源受端电网的调峰难题。