跨区域省间富余可再生能源现货交易优化出清模型

跨区域省间富余可再生能源现货交易采用市场化手段有效促进了可再生能源消纳。在保证出清计算效率的前提下,如何提升出清模型的适应性和拓展性,在跨区域省间现货出清中考虑更复杂的电网运行约束,已成为省间现货市场进一步发展的关键问题之一。文中提出了跨区域省间富余可再生能源现货交易优化出清模型。结合中国特高压交直流混联电网特点和跨区域省间输电定价机制,构建了基于电力流和交易流的跨区域省间交易网络模型,并提出了计及网络损耗折价的输电成本计算方法。在竞价出清中,考虑了输电通道可用容量、爬坡能力和断面潮流限额等安全约束,以社会福利最大化为目标,构建了跨区域省间现货交易优化出清模型。算例对比了优化出清和匹配出清的结果,验证了所提优化出清模型的有效性,并说明了所建模型的适用性。

交直流混联电网下基于ATC的省间交易优化出清建模

目前,调度分离式下的省间中长期电力市场与电网运行尚未有效衔接,对电网运行造成了一定影响,在一定程度上抑制了大范围资源优化配置的市场扩大。其次,省间电网越来越复杂,基于全拓扑网络模型的中长期优化交易计算效率不高,故需针对中长期市场的网络模型进行简化。文章通过提取交直流混合电网简化模型关键线路,考虑"发电/负荷节点直接参与省间交易"和"省级电网代理发电/负荷节点参与省间交易"两种交易模式,建立省间输电网络简化模型,并在此基础上建立省间可用输电能力(available transmission capacity,ATC)优化交易模型,最后,以全国实际电网为例仿真验证了模型及其求解方法的有效性和可行性,可为实现全国统一电力市场的建设与完善、能源资源大范围优化配置等目标提供有利技术保障。

计及期权合约和交易路径的省间优化出清模型与算法研究

针对省间电力交易计算的日趋复杂且效率缓慢等问题,结合省间主要输电线路特点,提出了基于图论法的交易路径优化方法;将期权模式引入合约市场交易中有效规避电价波动风险,提高参与者应对市场变化的能力。为了降低省间交易的计算难度、提高社会效益,以社会福利最大化为目标,构建了计及期权合约和交易路径的省间优化出清模型与算法。通过算例,验证了所提优化出清模型及期权合约的有效性和适用性。

区域中长期合约电量输电路径优化对省内现货市场出清的影响

区域中长期电力市场是区域电力市场的主要研究对象之一,为提高合约电量利用率,降低交易电量因传输通道未被充分利用或线路过载而被削减的可能性,基于目前的区域中长期合约定价机制,以“点对点”交易方式为基础,结合电网各类分布因子,以区域中长期合约电量线损量最小为目标函数,对区域中长期合约电量传输路径进行优化,并将新的优化路径作为省内现货出清的约束条件,研究区域中长期合约电量路径优化对省内现货出清结果的影响,以及对降低省内线路潮流量的效果。为此,分别建立省内现货出清模型和区域中长期路径优化模型,找到两者的约束耦合关系。最后,利用IEEE 30节点系统进行算例仿真,分析区域中长期合约路径优化对降低其合约能量损耗和降低省内现货出清线路潮流的可能性。

新型电力系统下省间-省内2级市场交易模式设计及出清优化

为实现“碳达峰,碳中和”目标,习近平总书记提出构建以新能源为主体的电力系统。建立面向低碳能源转型的新型电力系统市场交易模式是实现“双碳”目标的重要途径之一。为此,提出省间-省内2级市场交易模式及出清优化模型。首先,分析新型电力系统下高比例清洁能源接入、高比例跨区电力输送以及高比例灵活资源调节的特征并描述其市场交易框架。其次,设计以新能源为主体的省内市场交易,包括年度双边协商/集中竞价交易、月度双边协商/集中竞价交易、月内(多日)交易以及辅助服务交易;设计省间交易模式,包括年度/月度跨省跨区交易、省间购电交易、清洁能源外送交易以及省间调峰辅助服务交易。在满足电力供需平衡的基础上,构建以省内清洁能源消纳量最大为目标的日前市场出清模型和以总成本最小为目标的日内市场出清模型。最后,以某省新型电力系统为例,模拟典型场景下的日前市场交易和日内市场交易,结果表明所提市场交易模式有效地促进了清洁能源消纳,减缓了弃风弃光、拉闸限电等现象的发生,推动了“双碳”目标的实现。

储能参与的AGC市场出清优化建模新方法

基于火电机组和储能系统在自动发电控制(AGC)调节上的互补特性,结合华北电网辅助服务补偿的实践,提出了一种储能系统参与AGC的优化配置方法。结合仿真工具,分析了火电与储能的AGC容量比例与对应的系统AGC控制效果的关系;进而在给定的全网AGC多运行目标下,应用线性规划模型,提出了一种对不同AGC电源的容量进行优化配置的建模方法。最后,以5机2储能系统的简化系统为例,对所提出的优化模型进行验证。算例结果表明,合理地利用储能系统将有助于在技术和经济两方面实现电力系统的AGC整体运行最优。

考虑调节成本的负荷聚合商策略性报价及其尖峰市场出清优化

高比例新能源的接入使电力系统电源端不确定性增加、电量不平衡问题突出、负荷峰谷差不断加大。为解决尖峰时段电力供需不平衡问题,提出考虑调节成本的负荷聚合商策略性报价及其尖峰市场出清优化策略。首先,对负荷聚合商进行界定,并以电压等级、负荷曲线、单位功率调节成本和用户用电特性等特征对灵活资源分类。其次,分析各类终端用户负荷特点及调节潜力,对各类终端用户负荷调节成本建模,构建策略性报价模型,以负荷聚合商负荷调节成本之和最小为目标建立出清模型。最后,以某区域负荷聚合商参与典型尖峰需求响应场景为例进行算例分析,结果证明了所提方法的有效性、科学性。

基于ESS演化博弈的电力市场风险监管防范策略研究

随着“双碳”战略目标的持续推进,我国电力市场化改革已迈入新的阶段,但电力市场总体建设仍处于初级阶段,亟需制定科学可行的监管防范策略。建立监管机构与风险主体的“演化博弈—优化出清”迭代模型,形成市场风险与收益指标库,并定量构建电力市场风险监管防范策略,探索了双方在持续博弈交互过程中的演化稳定策略以及市场风险变化。基于真实数据进行迭代仿真,结果表明,当市场风险较大时,经过有限轮次演化博弈,监管防范策略降低了交易风险程度,验证了监管防范策略的有效性,为电力市场监管策略制定提供了理论支撑。

适应高水电占比的电力现货市场机制设计与实践

不同于中国其他水电规模占比较小的电力体制改革综合试点电网,中国四川电网存在水电装机占比高、丰枯水期发电原则差异大、网架复杂约束多、发电调度策略分散等独有特点,故设计丰枯双期的市场机制以适应四川丰枯水期电力供需形势及电网运行特性差异。首先,从市场设计思路、市场总体模式、丰枯水期电力现货市场等角度说明四川电力现货市场机制;然后在此基础上,提出适应四川现货市场机制的功能架构,以及分析四川电力现货市场在丰枯双期市场模式、市场运营物理空间、水电耦合约束、优化出清流程等方面的特色之处;最后,结合四川丰枯双期电力现货市场的运行实践情况提出若干建议。

计及虚拟电厂的多主体分段报价的电力市场竞价模型

基于售电侧放开的背景,研究了传统发电商、售电商与虚拟电厂同时参与市场竞争的报价模型和电力市场优化出清模型。基于传统发电商和虚拟电厂的边际成本和售电商的边际收益建立各主体的报价函数模型,采用分段线性化的方法,将连续报价函数线性化,得到分段报价函数模型,将其带入优化出清模型中,得到优化出清结果。算例验证了方法的有效性。

电力市场容量持留风险识别防范机制研究——考虑大规模新能源参与电力市场交易的分析

随着新型电力系统中大规模新能源的参与,电力市场中容量持留风险将变得日益多变且复杂,传统的风险防范方式对此难以识别和防范。为此,针对新型电力系统中大规模新能源参与交易下电力市场容量持留风险进行研究,提出基于事前风险防范思想的容量持留风险识别防范机制。首先,提出识别防范机制的设计思路与流程,采用递进式风险识别方法对容量持留机组进行识别;然后,构建考虑容量持留风险的市场出清优化模型,将容量持留风险防范和电力市场出清深度结合,通过在出清模型中对产生容量持留风险的机组进行报价修改,以防范容量持留风险;最后,采用某地区的电力市场运行数据,对容量持留风险识别防范机制做出仿真分析,证明该机制对防范大规模新能源参与下市场主体容量持留风险的有效性和精确性。