高比例可再生能源渗透下的电力市场价值分配机制设计

大力发展可再生能源、构建清洁高效的能源体系已成为贯彻落实能源革命的必然选择。在电力市场环境下,随着可再生能源渗透率的持续提升,传统火电份额被不断占据。由于尚未建立合理的市场机制保障火电提供容量的基本收益,火电企业缺乏为高比例可再生能源提供辅助服务的动力。市场价值分配的核心思想在于按照“谁创造的价值谁分享,谁产生的成本谁承担”来量化市场成员的贡献和价值,并分配利益。为此,提出一种高比例可再生能源渗透下的电力市场价值分配机制。基于Vickrey-Clarke-Groves(VCG)机制,定义一台火电机组的价值为该机组对其他发电资源的替代效益,精准辨识火电为可再生能源并网消纳付出的真实成本,从而激励火电机组真实报价,主动预留辅助容量,形成高比例可再生能源电力市场互利共济的格局。     

中国推进售电侧市场化的制度设计与建议

回顾了中国电力体制改革的历史进程,剖析了当前形势下中国推进售电侧改革的困难所在,研究了售电侧改革在电力体制改革中的定位,揭示了售电侧改革对形成市场化交易机制、促进分布式能源发展和开展需求响应的重要意义。在此基础上,提出了中国稳步推进售电侧改革的制度设计与建议,其中包括采用管制化与市场化相结合的方式培育售电主体、采用互联网手段加强用户侧的培育、分类建立差异化的售电主体准入机制、采用市场机制激励售电商提供多样化的增值服务、建立公益性售电商应对托管状态下的用电需求、建立公平透明的售电监管和信息披露制度等。     

激励风电场提升功率预测精度的机制设计

提高风电预测精度是减少弃风、降低新能源消纳成本的重要手段之一。如何从机制设计入手,提高电网消纳新能源能力,降低全社会消纳新能源成本,成为亟待解决的问题。设计一种激励风电场提升功率预测精度、进而促进新能源消纳的机制,提出了支撑该机制运行的相应模型与方法。采用区间数方法精细量化为消纳新能源而增加的系统运行成本,并设计其在各风电场之间公平、非线性化分摊的机制。该机制满足激励相容原理,能够促使风电场提高日前上报预测出力精度,优化运行管理。基于IEEE 30节点系统的计算验证了该机制与方法的有效性。     

考虑互动负荷的发输电一体化检修计划优化模型与方法

随着智能电网在近年来的快速发展,考虑需求侧的灵活性给电力系统运行带来了很大的效益。为了更好地挖掘智能电网需求侧响应带来的效益,提出了互动负荷移峰的模型,并由此构建了考虑互动负荷的发输电一体化检修协调机制,提出了相应的发输电一体化检修数学模型。针对该模型规模大、求解复杂度高的特点,采用基于松弛诱导的优化方法进行求解。IEEE-30节点算例证明了所提出模型和方法的有效性。     

适应交易机构相对独立的双边交易安全预校核方法

在交易机构相对独立和市场交易规模持续扩大的背景下,针对市场分散决策的交易结果与电网安全运行的矛盾,提出由调度机构通过安全预校核事先确定市场交易结果的可行空间,从而为交易机构组织市场交易提供依据。首先介绍实施双边交易安全预校核的意义与模式,由此在电量空间建立了描述交易结果可行域的数学模型;结合电量可行域的几何特性提出了3种可行的安全预校核思路,同时提出了基于蒙特卡洛模拟的预校核有效性检验方法。采用IEEE 9节点、30节点及118节点系统,验证了所提出的模型与方法的有效性。通过预先为双边交易划定安全边界,双边交易安全预校核可为市场交易的有序开展提供技术支撑。     

电力市场中虚拟投标和UTC的机理及其功能价值分析

电力金融市场作为电力市场的重要组成部分,其中交易的电力金融产品具有不同的交易机制与交易周期。电力期权、期货等电力金融产品的交易过程完全独立于电力现货市场,而虚拟投标（virtual bidding, VB）、Up-to congestion（UTC）等电力金融产品的交易过程则完全在电力现货市场中进行。文章对这两类电力金融产品的基本概念、交易机理作出了阐述,结合国外电力金融市场中实际的VB、UTC这两类电力金融产品交易运作情况分析了其功能和价值,并给出了其对我国开展电力金融产品交易的相关启示。     

安全约束机组组合理论与应用的发展和展望

安全约束机组组合作为编制发电计划的核心环节,在国外电力市场中已经得到广泛的应用。随着中国电网全面推进精益化的调度管理和节能发电调度的实施,电网运行部门对安全经济运行的要求日益提高,安全约束机组组合的研究和应用也越来越受到重视。总结了安全约束机组组合的模式、数学模型和主要求解方法;在综述国内外最新研究动态和工业应用现状的基础上,展望了未来有待进一步研究的内容。希望本文的工作能够为推动中国发电计划领域的研究和应用提供重要参考。     

新型电力系统的六要素分析

面向碳中和目标,能源电力系统的安全高效、绿色低碳转型及数字化智能化技术创新已成为全球发展趋势及我国能源科技创新的关键抓手。该文从国家宏观战略层面探讨了能源革命对建设新型电力系统的要求,阐述了新型电力系统的变革历程,从化石能源为主导的传统电力系统,到高比例新能源和高比例电力电子为主要特征的“双高”电力系统,再到新能源为主体的新型电力系统,分析了演化过程中不同阶段电力系统的关键要素。在此基础上,总结凝练了新型电力系统的六大关键要素“源网荷储碳数”,阐述了六要素之间的耦合关系。最后,聚焦“碳”与“数”2个新兴的关键要素,分别从低碳化与数字化2个视角对建设新型电力系统的关键技术进行了探析与展望。     

基于深度强化学习的电网前瞻调度智能决策架构及关键技术初探

随着新型电力系统建设的快速推进,电网运行方式不确定性增加,调度对象类型/数量指数级增长,当前基于物理模型的电网调度计划存在优化决策计算速度慢、耗时长以及应对多重不确定场景适应性不够等问题,特别是日内阶段仍经常依赖调度员人工调控。为此,该文结合电网前瞻调度的时序滚动优化、多元对象决策、调度多目标构建等实际特点,提出基于深度强化学习的电网前瞻调度智能决策功能架构,分析离线训练模块、在线决策模块和效果评估模块3部分的具体实现;并在适用于电网前瞻调度的深度强化学习算法、学习样本效率提升、调度多目标奖励函数设计、拓扑改变情形下的迁移学习和前瞻调度效果评估等关键技术方面进行了初步探索,基于IEEE30节点算例验证了所提算法和技术的有效性。最后,探讨了电网前瞻调度智能决策需进一步研究的问题。     

以配额制激励可再生能源的需求与供给国家可再生能源市场机制设计

针对中国可再生能源消纳面临的挑战,设计了基于配额制的国家可再生能源市场及其与省级日前市场的协调机制、国家绿色证书市场和激励可再生能源准确预测自身出力的偏差电量结算机制。在国家层面,以跨区跨省交易总剩余最大化为目标,构建了内嵌输电成本的国家可再生能源市场出清模型;在省级层面,将国家可再生能源市场出清结果作为可松弛的边界条件,构建了多目标的省级日前市场出清模型。算例分析验证了所述机制的有效性。提出的机制能够实现以配额制的方式激励可再生能源的需求与供给,以市场的方式发现可再生能源的真实成本及其正外部性的货币价值,引导可再生能源和电网投资规划,激励市场成员提升可再生能源发电的预测水平。