“电力市场设计学”的基本概念及方法论

当前电力体制改革已进入深水区,电力市场设计和规则制订已成为电力市场改革主导部门所面临的关键问题,但是电力市场设计的科学方法论尚未建立起来。本文提出"电力市场设计学"的概念,涉及电力系统工程、运筹学、微观经济学、博弈论、拍卖理论、金融学、计算经济学、实验经济学等多学科的知识。电力市场设计学以中国特色社会主义政治经济学作为总体指导思想,树立系统观并掌握系统工程方法,具体设计过程则包括基于经典微观经济学和金融学的电力市场体系初步设计、基于拍卖理论和博弈论的电力市场交易机制设计、基于计算经济学和实验经济学的电力市场仿真和电力市场交易的实地研究等步骤。电力市场设计学的基本方法已应用于南方区域电力市场体系和交易品种设计等工作,其所包含的深刻丰富的内容还有待进一步深入研究和应用。     

拍卖理论及其在电力市场竞标设计中的应用(一)拍卖理论基础及实验研究

电力市场竞标机制的设计是决定电力市场能否成功实现和市场效率高低的关键问题,必须慎重对待。拍卖问题有4种基本类型,即上升出价拍卖、下降出价拍卖、第一价格暗标拍卖和第二价格暗标拍卖;以及多种复杂类型。拍卖问题的模型分为私有价值拍卖和公共价值拍卖两大类。拍卖理论最基本的内容为4种基本拍卖类型的等价性,它由收益等价定理严格表述。拍卖实验是拍卖问题研究的一个重要方面,不但用于检验拍卖理论的正确性,也用于设计新的拍卖制度。拍卖问题的研究是现代经济学中极为重要和引人瞩目的一个领域,有大量理论成果,在许多现实经济问题中得到成功的应用。将拍卖理论引入电力市场竞标设计,能为成功实现电力市场交易提供理论指导。     

基于最小二乘估计融合的分布式电力系统动态状态估计

随着电力系统规模不断扩大,分布式状态估计是解决集中式状态估计计算维数过高和量测大数据处理难等问题的可行策略之一。文中以容积卡尔曼滤波算法作为区域本地估计算法,在协调中心侧采用最小二乘估计融合技术协调估计区间边界状态。根据边界状态协调估计值,各区域通过带等式约束的卡尔曼滤波算法进一步修正区域内部状态的本地估计值。算例仿真表明,所提方法估计精度与集中式估计相当,相比集中式估计具有更好的实时性,且所需数据通信量少,易于实现。     

适应分布式发电的计量自动化系统

计量自动化系统（metering automatic system, MAS）是智能电网的重要内容,应改进以适应分布式发电的接入。介绍计量自动化系统的定义和整体框架,以及广州电网计量自动化系统的运行现状。基于广州供电局有限公司的业务需要,设计了新一代计量自动化系统的整体功能部署方案。对接入电网的分布式电源的数据采集、线损率和离网（并网）时间统计进行了研究,最后对广州电网计量自动化系统的发展方向提出了建议。     

电能量数据平台设计

计量自动化系统(MAS)和营销系统是营销业务的重要内容,电能量数据平台系统是基于这2个系统的管理系统.介绍了广州电网计量自动化系统的运行现状和MAS与营销系统的关系.基于广州电网业务和信息安全的需要,设计了电能量数据平台系统,并分别对电能量数据平台的总体架构、技术架构、功能结构、系统网络、外部接口和安全防护设计进行了介绍.电能量数据平台可以满足广州电网的业务需求和信息安全需求.     

基于幅值的电压暂降特征量检测方法

分析了现有的电压暂降检测方法,提出了基于幅值的电压暂降特征量检测新方法。该方法通过低通滤波器、根锁相和开平方等环节可快速推导出暂降基波电压的幅值,然后根据暂降基波电压幅值快速推导出相位跳变角。与DVR装置中广泛采用的瞬时电压dq分解法比较,该方法的延时明显减少,可以对电压暂降的特征量进行迅速、准确判断。MATLAB仿真结果证明了该方法的有效性。     

中国电力市场建设及大用户直购电近况

介绍了我国南方电网区域和国家电网区域电力市场建设和大用户直购电的最新进展情况,重点介绍了华东区域电力市场跨省集中竞价交易试点情况,分析了国家有关部委对电力市场的基本态度及其原因,并提出当前开展电力市场建设和大用户直购电的工作建议。     

一种求解最优潮流的组合算法

提出了一种基于现代内点（MIP）理论与退火选择遗传算法（AGA）的组合算法：将原总是去掉整数变量约束，形成一个非线性规划问题；通过赋予整数变量矢量不同的初值，形成一个非线性规划问题集合，将其看作是AGA的进化种群，以MIP求出每一个非线性规划问题的最优值作为它的适应值，通过AGA试探，找出最优个体，该个体整数变量和连续变量的取值即为原问题最优解中各变量的值，AGA与MIP二者取长补短既能精确处理整数变量，改善计算结果的质量，又保证了算法的计算速度；对AGA的改进提高了算法的收敛性能，增强了逃脱局部极值的能力。通过对IEEE 14－118节点系统的仿真计算验证了所提算法的有效性。     

电力市场环境下需求侧响应相关问题的探讨

需求侧响应是智能电网与电力市场发展的主要核心内容,在世界各国电力行业都得到高度重视。在电力市场环境下,需求侧响应的发展备受关注。首先着重介绍需求侧响应在我国的发展,并分析需求侧响应对电力系统不同活动的潜在价值,建立相应模型分析证明需求响应中可中断负荷项目的作用之一:移峰填谷,降低系统尖峰负荷。然后,分析电力市场对需求响应项目的影响及不同电力行业结构下发展需求响应的商业模式。最后剖析了我国实施需求侧响应面临的挑战,并提出在电力市场环境下我国发展需求侧响应的相关建议。