考虑动态碳交易曲线的电–碳市场出清模型及节点边际电价构成机理分析

当前社会经济发展面临着能源短缺和化石燃料过度消耗的重大挑战,碳市场作为一种强制性市场手段可助力全社会减排行动。但因其与电力市场之间缺乏关联,故难以促进电碳耦合市场的有效协同。文章提出了一种考虑动态碳交易供需曲线的电碳耦合市场出清模型,并对节点边际电价构成机理进行了分析。首先,从电力交易中心把控碳市场流动商品及其价格的角度出发,考虑碳市场不同阶段对于排放总量限制的松紧程度,前瞻性地制定了基于供需关系原理的动态碳交易曲线,并建立了多能源发电商参与的考虑碳成本的电力市场出清模型;然后,基于此分析了节点边际电价构成机理,以定量体现碳配额约束对节点边际电价的影响。算例结果对节点边际电价组成和碳价的变化进行了分析,说明了引入动态碳交易供需曲线的必要性,同时分析了碳市场不同发展阶段、不同目标函数以及不同可再生能源出力特性对于出清结果的影响。

交直流迭代法求解含网损节点边际电价

直流最优潮流计算节点边际电价的方法已经很成熟,但由于其对电力系统进行简化计算,因此,优化结果与实际运行情况不符。采用交流最优潮流计算节点边际电价,目前工程实用化并不广泛。为此,提出交直流迭代求解含网损节点边际电价。该方法采用直流最优潮流模型进行有功经济功率分配,采用交流模型计算精确潮流和网损。两者交互迭代,直到收敛后采用转置雅可比矩阵法计算网损微增率,结合直流最优潮流得到的节点边际电价计算含网损的节点边际电价。通过IEEE14节点和IEEE118节点算例验证了所提出的方法的可行性,并分析了参考节点对该方法的影响。算例计算结果表明该方法经济意义和物理含义明确、计算简单,适合工程应用。

PJM节点边际电价计算方法及其应用

对PJM电力市场进行了研究.PJM能量市场使用基于直流潮流的安全约束经济调度,节点边际电价(LMP)中不考虑输电损失.在PJM方法的基础上增加了关于多条支路传输功率之和的约束,提出了基于支路集的功率传输分配系数矩阵.应用该方法对某电网进行了试算,结果表明,这种方法能为市场各方提供正确的价格信号,可与固定输电权一起很好地管理拥塞成本,值得借鉴.

基于原–对偶内点法的节点边际电价计算

节点边际电价在电力交易和处理输电阻塞中具有重要作用。文中建立了计算节点边际电价的线性规划模型,分析了利用传统线性规划方法求解节点电价存在的困难,提出了基于原–对偶内点法的节点边际电价计算方法。对典型的6节点电力系统进行了计算验证,结果表明,所提出的方法计算结果符合理论要求,计算速度快,收敛性好。

准稳态灵敏度方法在节点边际电价计算中的应用

在考虑电力系统动态功率频率特性的基础上,采用整步功率系数,来求得发电机组用于分摊系统功率不平衡量的承担系数αnG,然后将其与准稳态灵敏度方法相结合,计算得到发电机功率转移因子GSDF。用此方法求得的GSDF因子不再依靠平衡节点,这也意味着节点边际电价的阻塞分量与平衡节点的选择无关,从而可以向市场参与者收取合理的阻塞费用。最后对IEEE30节点系统进行了仿真计算,结果说明本方法是可行的。

节点边际电价分析与可视化

美国PJM等电力市场均采用节点电价的计算方法。着重分析节点边际电价的实质,从电力市场节点边际电价的定义出发,对不同情况下系统各节点边际电价进行分析,得出节点电价与机组MW出力及报价的线性关系。其次,引入可视化技术,将机组报价、节点实时电价直观、快速地显示于读者面前。对电价实质的分析以及可视化技术可以帮助系统调度员或对电力市场感兴趣的人们可以很快地判断出不同情况下电价的变化情况,并加深他们对电力市场中电价理解。随后利用Power World电力系统分析软件,以一个7节点的示例验算,证明对LMP解析的方法的有效性和准确性。

基于Petri网建模的节点边际电价计算方法

随着我国电力市场化改革的深入,电价在优化资源配置和促进电力系统经济高效运行方面的作用将越来越显著。作为一种图形化的数学工具,Petri网理论能够很方便地对离散系统进行仿真研究。给出了利用Petri网建模计算节点边际电价的方法,并对一个4区域电力系统的节点边际电价进行了计算。结果表明,此方法不仅能够快速得到节点边际电价,计算量小,而且计算过程能够反映系统状况,揭示电力市场行为规律,为电力系统规划和电网经济运行提供信息。

节点边际电价与阻塞费用影子价格线性化模型研究

首先介绍了节点边际价格的经济含义,然后在简化直流电力系统的前提下,根据其经济含义推导了节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性化关系。当无阻塞时,系统只有一台边际机组。当系统发生阻塞时,边际机组的个数等于阻塞线路个数加一。根据这一规律,我们建立以边际机组变化量为变量的一元方程。结合节点边际电价的经济含义,推得节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性关系。根据两者的关系建立了在POOL模式下和POOL加双边交易模式下计算节点边际电价与阻塞费用影子价格的线性数学模型。根据P JM提供的5节点测试系统验证该线性模型的有效性。最后依照边际价格的结算体系下市场参与者进行结算,分析了在节点边际电价结算体系下,阻塞对市场参与各方的影响。

节点边际电价线性规划模型分析

文章通过对节点电价线性规划模型分析指出,节点电价包含电能生产成本,阻塞成本和网损成本,能反映系统运行中各市场参与者对网络损耗和系统阻塞的影响,能提供合理的经济信号引导发电投资和系统运行。网损系数是节点电价线性规划模型中的关键因素,实际市场中通常采用固定平衡节点的网损微增法计算网损系数。文章通过IEEE14节点和IEEE30节点算例分析指出网损微增法计算的网损系数对系统平衡节点选取存在依赖性,由此产生的网损估计误差将造成系统安全隐患和市场公平性争议,影响电力系统安全运行和电力市场稳定运营。

考虑需求响应和有功损耗的含可再生能源配网节点边际电价

文章提出了一种考虑需求响应和有功损耗的节点边际电价模型;考虑有功损耗的确定性和节点边际电价模型,提出了网损灵敏度因数。针对可再生能源接入配网对节点边际的影响进行了分析和建模,并建立了需求响应模型;建立了以有功损耗最小为目标的节点边际电价模型,并计及约束条件;针对概率场景,采用2m点估计法对模型进行求解。最后采用IEEE33节点模型对算例进行了仿真分析,验证了所建模型的有效性。

机组运行约束对机组节点边际电价的影响分析

推导了考虑系统备用情况下的机组节点边际电价与机组运行约束影子价格、系统备用约束影子价格的关系公式。分析了机组功率上下限约束、机组爬坡滑坡约束对节点边际电价及系统电能价格分量、阻塞价格分量的影响,可为节点边际电价的形成原因及影响因素剖析提供一种分析工具,有助于市场成员就自身机组物理参数对收益的影响做参考评估。基于5节点算例验证了上述节点边际电价计算方法与传统计算方法结果的一致性,计算并分析了多案例中机组运行约束对节点边际电价及系统电能价格、阻塞价格的影响。

考虑网损与负荷偏差的节点边际电价模型与求解

文中分析了中国在市场出清和节点边际电价计算时,存在发用电负荷偏差和系统网损难以精确计算的问题。首先,提出2种节点边际电价计算模型,利用网损分布因子分摊系统网损与负荷偏差分配因子分配负荷偏差相结合的方法,实现系统网损与负荷偏差的精确计算。然后,基于迭代的节点边际电价模型,以母线负荷为初始点编制发电计划,每次求解后将总发电量与系统负荷的偏差分摊至节点,修正其负荷,通过多次迭代求解节点边际电价。两步法节点边际电价模型,以系统负荷为依据,建立考虑系统网损与负荷偏差的耦合模型。第1步计算负荷偏差,第2步固定偏差计算节点边际电价。最后,通过比较所提方法与网损直接分摊方法的节点边际电价,以及分析不同负荷偏差水平、不同负荷偏差分配因子对节点边际电价的影响,验证了所提模型的有效性。

基于节点边际电价的实时运行阻塞管理研究

阻塞管理是电力系统调度运行中关键问题。传统模式下调度员依靠行政指令调整机组出力以消除阻塞，而市场模式下则需要引入价格机制消除阻塞。深入分析了节点边际电价的概念和算法，提出了基于节点边际电价的阻塞管理模式，依托节点边际电价计算阻塞成本，并通过灵敏度因子实现对阻塞成本的合理分摊，最后通过IEEE30节点模型构造算例测试所提出方法的可行性。

基于节点边际电价的市场过渡期日前出清策略

现阶段我国电力现货市场正处于计划体制与市场体制并存的市场过渡期,2019年全国销售电量市场化率突破40%,但仍有60%的计划发电量需要编排。针对市场过渡阶段日前出清策略进行了研究,基于节点边际电价建立了考虑计划电量约束下的市场出清模型。首先基于直流潮流建立了考虑阻塞管理下的经济调度模型;然后进一步利用功率传输分布因子分摊网损,并通过求解对偶问题得到了节点边际电价;最后分析了不同市场化率的市场出清结果,并比较了社会用电总成本。基于PJM-5节点输电网络进行了仿真,仿真结果表明所提的市场出清模型能避免线路阻塞、平摊网损和实现社会用电总成本最低。

基于节点边际电价的电网风险分析方法

随着我国电力市场机制的逐步建立,电网已逐渐成为一个高度复杂、收益与风险并存、随机多变的动态系统,这些不确定特性使量化系统真实风险变得困难,也给电网运行时调度人员的正确操作增加了难度。因此,准确、全面地分析电网调度运行风险对系统规划和交易具有重要的意义。本文基于直流潮流建立了电网动态经济调度模型,考虑了大量高风险故障场景,计算出各场景下的节点边际电价(locational marginal price,LMP);接着,计算出以节点电价表示的阻塞费用和失负荷费用;最后,计算并分析各费用的统计值以评估系统运行风险。

基于节点边际电价的含电动车汽车的配电网阻塞管理

在智能电网中,除了主要的运输功能,电动汽车作为分布式能源资源被广泛认为是宝贵的资产。但是,当电动汽车渗透率比较高的时候,其连接到配电网并且无限制地反复充电可能在高峰期使得线路过载,造成阻塞。现基于节点边际电价,以最小化充电费用为目标,提出一种方式来最优化电动汽车群的充电计划,有效实现含电动汽车的配电网阻塞管理。

输电阻塞状态计量及其电网投资机制研究——基于节点边际电价的分析

识别输电阻塞状态、研究电网投资机制对电力现货市场的建设具有重要意义。对于节点边际电价产生的位置信号,目前国内外理论研究与政策制定均以输电阻塞盈余分配机制设计为核心,较少研究其引导投资的功能。本文通过揭示电力现货市场节点边际电价位置信号或输电阻塞盈余的形成机理及其投资信号价值,提出基于节点边际电价标准差的电网输电阻塞状态计量方法,同时根据统计学原理设计了基于节点边际电价标准差的电网投资平衡状态判断方法和标准,并基于省级电网进行了模拟计算与分析。本文发掘了节点边际电价位置信号识别电网投资平衡状态并优化电网投资决策的价值,以期为电力现货市场下电网精准投资提供科学依据。

基于节点边际电价的电力市场分区策略研究

随着中国新一轮电力体制改革的加速推进,区域中长期交易市场逐渐成熟,现货市场成为深化电力改革推进的突破点。针对现货市场下的节点边际电价展开研究,基于各省电改政策分析了最优潮流下的节点边际电价计算方式,采用预测-校正原偶内点法进行优化,并通过Psat搭建仿真模型进行验证。基于阻塞对节点边际电价的区域影响特性,考虑空间分布、发电企业报价和节点边际电价,提出一种电力市场分区策略。经仿真验证,所提策略可以较好地应用于现货市场分区,能够明确反映电力市场价格信号,为发电企业和电力用户的投资提供方向,促进电力现货市场的有序发展。

“源-网-荷”因素对电力现货市场节点边际电价影响研究

电力现货市场建设是我国电力体制深化改革的重要任务。节点边际电价作为电力现货市场中被广泛应用的价格机制之一,受到电力系统"源(生产者)、网(传输者)、荷(消费者)"等多方面因素的影响。本文从电源侧、电网侧以及负荷侧三个层面展开,对节点边际电价的影响因素进行分析,并通过算例模拟对各因素的影响结果进行定量验证。结果显示:电源侧的机组出力上限、机组停机或检修、机组爬坡和滑坡速率、机组申报价格等;电网侧的输电线路阻塞、线路检修、及线路或断面的传输容量改变等;负荷侧的负荷需求、联络线功率等,均可对节点边际电价产生影响。研究结果可为电力现货市场建设提供理论依据、为市场主体参与电力现货市场提供应对思路及策略。

山东电力现货市场“五一”假期长时间负电价现象分析及启示

负电价是高比例新能源电力系统中出现的新现象。针对“五一”期间山东电力现货市场出现的长时间负电价现象,结合山东电力系统运行特点、市场出清与定价模型,围绕供需关系、参与主体、报价情况等各方面因素,系统分析了负电价产生机理以及负电价对煤电机组、新能源、电力用户收益和购电成本的影响。分析结果表明,山东出现的长时间负电价现象反映了整体上供大于求的关系,是新能源消纳需求对市场价格影响的体现。同时,配合中长期差价合约机制,负电价对发用电两侧市场主体的经济收益影响有限。在此基础上,提出了完善电力市场机制设计的相关建议。