考虑不确定性的结构性市场力评估方法

市场力评估是电力市场化改革的关键环节。随着大规模新能源接入电力系统,电力市场不确定性激增,现有的确定性市场力评估模型向概率性模型转化。由于确定性模型无法考虑新能源的不确定性特征,市场力误判现象频发,严重威胁电力市场的安全运行。为考虑新能源与负荷不确定性的重要影响,提出了一种结构性市场力指标——考虑不确定性的发电机最小期望发电集(UEMGI)。基于机会约束理论,以发电机出力期望最小为目标,提出了考虑不确定性的市场力评估优化模型。然后,基于潮流方程对不确定性的灵敏度分析,通过引入松弛变量对机会约束的非线性部分进行二阶锥松弛,提出了所提机会约束优化模型的二阶锥快速求解方法。最后,采用PJM 5节点和IEEE 39节点系统进行仿真计算。仿真结果表明,所提方法能有效反映系统整体不确定性水平与市场参与者市场力之间的复杂关系,为新能源背景下电力市场的结构性市场力评估提供有效手段。     

基于Vine-Copula和拟蒙特卡罗法的可再生能源电力现货市场风险度量模型

可再生能源参与电力现货市场政策制定前,需度量可再生能源的市场风险。在可再生能源未深度参与电力现货背景下,直接采用传统方法对历史数据进行风险度量不可行。文章结合可再生能源有效出力和在险模型(Value at Risk,VaR)设计了可再生能源风险度量指标,通过风险场景匹配市场和机组出力数据。针对目前国内电力现货市场数据量少的问题,结合市场主体在电力现货市场中所能获得的数据进行市场因子筛选,通过Vine-Copula函数考虑多个市场因子间的相关性;改进了传统蒙特卡罗法收敛慢的缺陷,采用拟蒙特卡罗模拟法生成市场因子数据,根据拟合的映射关系生成电价水平数据。最后,文章基于南方(以广东起步)电力现货市场结算试运行的数据和海上风电与光伏的仿真出力,对所提出的模型进行算例分析,结果显示拟蒙特卡罗法收敛性更高,能满足模型中所有风险场景高频计算风险的需求。     

考虑上抬费用的市场力行为表现形式及管制方法研究

在国内外采用节点电价计算机组收益的电力现货市场中,存在由于供需变化、负荷预测偏差、紧急情况等因素导致的机组无法通过现货收益回收运行成本或达到预期报价收益的问题。针对该问题,国内外电力市场建立了不同的补偿机制以保障机组在服从电网安全调度时的经济效益,但是也增加了发电集团利用补偿机制行使市场力的风险。以美国PJM市场的上抬费用机制为背景,通过算例研究发电集团及其机组的报价策略对发电集团总收益的影响,并与不采用上抬费用机制的市场对比,分析了报价补偿市场中市场力的表现形式。提出了针对上抬费用的市场力监管方法和优化补偿方法来规避由上抬费用机制造成的市场力风险。     

基于马氏距离和密度聚类的电力现货报价模式分析

为体现电力的时间价值,针对供需变化的价格弹性和遵循的经济学原理,电力现货市场通常采取多段报价的申报形式,即每段均包括段容量和价格.现货市场中机组报价行为复杂,且除部分极端高价或低价外,潜在的串谋行为或离群度高的异常报价则难以区分.为有效识别现货市场中的异常报价,有效监测和分析市场行为并及时发现和控制市场风险,文中采用马氏距离消除价格和容量量纲不同的影响,以衡量不同机组报价的相似性.提出衡量报价相似性的3维现货报价对比向量,运用密度聚类分析报价模式以规避对离散点的过度分类,并设计了针对串谋行为特征中价格相似和交易结果呈现串谋的预期效益的判断指标.最后,在5段报价的背景下,文中以模拟现货市场申报数据为算例对比了马氏距离和欧氏距离在聚类分析中的特点.所提方法能消除量纲的影响,有效发现机组在价格申报、容量申报、量价申报3个维度的相似性.     

基于风氢耦合的氢储能系统参与电力市场机制与风险量化模型设计

在高比例可再生能源电力系统建设路径下,氢储能参与电力市场一方面能够促进可再生能源的充分利用与平抑输出,另一方面也能通过扩大氢能的应用场景缓解由于氢能的高成本带来的市场竞争力不足的问题。首先对氢储能参与市场的不同模式进行国内适应性分析,并给出储能参与的电能量市场和辅助服务市场出清模型,然后分别从市场参与者、市场政策制定者的角度设计了风险量化模型。针对市场参与者,基于风氢耦合系统给出了氢储能的相关能量流模型,并建立短期风险量化与决策模型,包括基于Vine-Copula的电力市场概率电价的出清模型、短期风险量化模型及基于动态策略空间及强化学习的电力市场智能代理决策模型3个部分。其中,在国内电力市场电网拓扑不披露的环境下,概率电价模型和智能代理报价模型为市场参与者提供了决策方法。针对市场政策制定者,该研究成果设计了风氢耦合系统参与市场的政策风险量化模型,可为政策制定提供市场影响量化工具。