美国电力市场环境下抽水蓄能调度模式分析及启示

抽水蓄能在促进发电资源优化配置、维持电网安全稳定运行方面发挥着重要的作用,合理的抽水蓄能调度模式能够最大化运营商的运行收益和系统效益。美国在电力市场机制和抽水蓄能调度模式方面有成熟的经验,文中主要梳理了美国电力市场环境下抽水蓄能的3种调度模式:自调度、半调度和全调度,比较并分析了优化目标、运行约束、优化效益等主要环节的具体实践及应用区域。此外,以给定地区内抽水蓄能和火电机组联合调度为例,分析了3种调度模式下优化结果的差异及原因。最后,在总结美国抽水蓄能调度模式的基础上,提出了对中国电力市场环境下抽水蓄能调度模式的建议。

背靠背VSC-HVDC的多目标优化布点

电网间的电气联系日趋紧密,多个500 k V变电站短路电流接近或超过断路器遮断容量,严重威胁电网安全。采用背靠背电压源换流器型高压直流输电(voltage source convertor-based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术限制短路电流的方案获得业界的关注和认同。在分析VSC-HVDC降低短路电流原理的基础上,建立以短路电流降低综合效果和投资经济性最优为目标的VSC-HVDC多目标优化布点模型,并采用快速非支配排序遗传算法求解;通过多端口网络等值模型约简可行解空间,以提高个体适应度评估速度;基于模糊选择策略获得最优折中分期建设方案。以2015年夏大运行方式的广东电网为算例,验证表明:1)短路电流降低综合效果指标能有效反映限流措施效果和作用范围;2)多端口网络等值能大幅提高算法求解效率;3)综合限流效果与配置点短路电流大小无直接关系。

基于SVM模型的风电功率预测

为解决因风电机组功率波动产生的调度问题,运用支持向量机法对风电机组功率的输出进行实时预测,结果表明单台机组预测的均方根误差为2.16%,相关系数为77.605 4%,58台机组预测的均方误差为0.7%,相关系数为90.321 4%。说明了风机机组汇聚得越多,机组系统越稳定。最后还探索了进一步提高SVM预测精度的方法。

考虑地区差异的电网设备运行效率评估

由于社会经济发展不均衡、区域特性差异、统计数据质量有别等,电网设备运行效率评估缺乏同质性基础,影响评估结果的公允性。提出了电网设备运行效率评估三阶段方法,先应用规模报酬可变的数据包络分析模型获得投入松弛量,利用环境变量回归拟合松弛量后对投入变量作修正,再将修正后的投入变量代入数据包络分析模型作效率评估。实证分析表明:传统数据包络分析方法没有考虑环境因素影响导致欠发达地区电网设备运行效率被低估;环境因素影响大,其作用体现在电网设备运行效率值上;三阶段方法能更公允地评价电网设备运行效率。

广东电力现货市场环境下的需求响应交易机制设计

随着用户侧市场的放开,用市场化的需求响应交易代替传统的电力需求侧管理已成为电力市场的发展趋势,包括广东在内的国内许多省市相继开展了需求响应的市场化交易实践活动。首先,介绍了广东省需求响应市场化交易的启动条件、交易流程、测量方式和资金来源等要素;然后,提出了需求侧市场主体与发电机组同台竞价的市场出清模式与价格机制,重点分析了2次出清模式在需求响应参与现货市场中的作用;最后,通过市场算例验证了不同出清机制的优劣和对市场主体的影响。

新加坡电力市场需求响应机制及对中国电力市场建设的启示

需求响应机制对于缓解中国当前的供需矛盾、提高资源的利用率具有重要的意义,新加坡有着较为成熟的需求响应机制。首先,介绍新加坡电力市场的改革历程及当前主要运营机制,重点介绍新加坡现货市场下的需求响应机制,分析其结算机制,概括总结新加坡需求响应机制的特点和实施效果;然后,通过IEEE 30节点系统算例对不同市场场景下需求响应的实施效果进行讨论;最后,基于中国当前现货市场单边交易机制,提出近期中国开展现货市场需求响应的启示和思路。

电力现货市场环境下抽水蓄能日出力曲线优化模型

在我国电力现货市场的背景下,抽水蓄能电站以经验型调度为主的调度方式无法实现与火电机组的高效协调运行,由此造成社会效益损失,针对这一问题,设计了抽水蓄能电站日前和实时出力曲线优化模型。该模型基于负荷预测和发电报价,以全社会发电成本最小为目标,综合考虑抽水蓄能电站的调节能力及运行约束。新的调度模型能够更好地发挥抽水蓄能电站提供备用及削峰填谷的作用,增加整个社会的经济效益。IEEE 30节点算例验证了该调度模型的优势。

集中式电力现货市场风险规避机制机理分析及建设路径

电力现货市场是反映电力短期供需关系和时空价值、引导电力资源优化配置的重要工具,也是中国新一轮电力体制改革中的重要任务。集中式电力现货市场产生分时段的节点电价或分区电价,市场主体在交易中面临节点电价风险和阻塞风险。差价合同、金融输电权、结算权转让等风险规避机制是市场主体规避风险、提升交易效用的重要手段。对差价合同、金融输电权、结算权转让的机理进行了分析,说明了3者的应用会对市场主体产生相同数学形式的成本或收益变化,具有类似的金融属性。进一步对比了3种风险规避机制的等效性和差异性,分析了各自应用的场景、条件及局限性。最后,针对当前中国电力现货市场初期的关键特征,提出了风险规避机制的三阶段建设路径。