南方(以广东起步)电力现货市场“月结算”试运行关键监测指标及市场力分析

在我国电力现货市场建设加快发展的形势下,对已实施的双轨制现货市场进行市场监测是保证电力市场持续推进的关键环节。产业组织理论中的结构-行为-绩效(structure-conduct-performance,SCP)模型能够提供一个既深入结合具体实例,又有系统逻辑体系的产业分析框架。因此基于SCP框架,从市场结构、市场行为、市场绩效3个角度提出了适应中国特色双轨制现货市场的评价体系,并结合南方(以广东起步)电力现货市场2021年5月试运行数据,充分挖掘了市场主体行为及市场出清结果的规律特点及深层次原因,有效防范市场运营风险。最后,提出了推动南方区域电力市场建设、加快东西部间网架建设、加强市场力监测等建议,以期为中国电力现货市场发展提供借鉴。

含多分布式能源聚合商的本地电力市场最优能源交易策略

分布式能源虽广泛存在,但单体容量小,导致其无法直接参与市场的能源交易。为此,提出了一种含多分布式能源聚合商的本地电力市场最优能源交易策略。首先,零散的分布式能源以多个聚合商的形式参与本地电力市场的能源交易,配电系统运营商作为系统所有者参与本地电力市场和上级电力批发市场的能源交易;其次,建立一个含多分布式能源聚合商的本地电力市场最优能源交易双层模型;最后,利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件、强对偶理论以及大M法等将该模型转换为单层模型进行求解。算例仿真结果表明,所提模型可以有效促进分布式能源参与电力市场能源交易,并提高系统运行经济性。

电力市场中发电商的风险决策

电力市场中的电价是最易波动的量,具有内在的不确定性。而电价的不确定性使每个市场参与者都面临着不同程度的风险。该文提出了不确定的电力市场环境中发电企业的风险决策方法。该方法准确地计及决策者行为的改变对整个市场环境乃至其自身的影响;使用收益的期望值—标准差无差异曲线与相应的效益函数来描述决策者不同的风险态度;通过对不同决策方案的效益水平进行评价、选择,最终得到了最优的风险决策方案。IEEE RTS算例研究表明,该文的分析方法能够全面、准确得到决策者最优的风险决策方案。同时,该文还对不同机组的市场影响力进行了简单的分析。

不确定性电价分析

电价是电力市场中核心问题之一。交易中心执行交易过程,根据机组报价数据确定系统边际电价。值得注意的是,未来的系统边际电价是一个随机变量,这是由于未来时间机组可用率、系统负荷等不确定性因素的存在。因此,从概率角度考察电力市场中的电价分布规律是非常合理而且也十分必要的。与其他研究不同的是,该文提出了由机组报价的概率性而直接导致的不确定性电价这一新问题。鉴于这个问题的复杂性,该文以序列运算理论为基 础,提出了一种合理的分析方法,可直接处理机组报价的不确定性,最终算出在不同的需求下系统边际电价的概率分布,并进一步得到其期望值和方差。这个分析结果将为评价电力市场的风险提供直接的依据。算例研究表明该文模型和算法的正确性。

售电市场中售电量的风险分析

售电市场是电力营销的分析对象。售电市场受到众多不确定因素的影响,使得电网企业未来的售电量存在较大的不确定性。分析了售电市场中风险的来源及其影响,以售电量为着眼点,提出基于序列运算理论的售电市场风险分析方法,通过算例对该方法进行了直观的说明。进一步探讨了售电市场中此类风险分析问题的实质及其对于电力营销工作的启示,提出了该方法的实用化操作过程。该方法对于预估售电市场的潜在风险、提前制定风险防范策略具有重要的参考价值。

不确定多市场环境下基于序列运算的发电商容量分配策略

在多元化的电力市场中,发电商面临的关键问题是如何在合约交易、日前交易、辅助服务交易的竞争市场中分配有限的发电容量,从而获得最大效益。作者提出了不确定市场环境下发电商的一种容量分配方法,该方法应用序列运算理论(SOT)描述了不完全竞争的市场模型;引入经济学的效用函数来描述不同决策方案的效益;选择效益最大的方案作为有限发电容量的最优分配方案。以IEEERTS为例,具体分析了发电商在合约市场、日前有功市场、旋转备用市场的容量分配问题。仿真结果表明所提出的方法能够合理地确定发电商的最优容量分配方案。

基于序列运算理论的随机生产模拟算法的实施

该文介绍了文献[1]所提出的随机生产模拟算法的实施与应用。其主要思路是,将生产模拟看作供应-需求的匹配过程。整个计算既可以基于时序负荷曲线进行,也可以基于持续负荷曲线进行,还可基于期望值理论,计算各个单一资源和单一需求的可靠性和经济性指标,同时分析了其它指标的计算方法、算法的存储量和计算技巧等。同时,应用该文方法能较方便地分析传统随机生产模拟的一些结论。对于传统的模拟问题,通过对IEEE-RTS实际算例的计算以及与 已有算法结果的比较,取得了一致的结果,证明了本算法的正确性。文中方法还可以突破传统随机生产模拟方法的局限,应用于综合资源规划、电力市场之中。该文通过区分多种负荷类别的算例说明了方法的适应性。

两种备用容量分散决策方法及其比较

电力市场中的辅助服务一般都是集中处理的。系统运行人员负责确定并购买所需的备用容量 ,再把相应的费用分摊给用户。备用容量决策一般基于经验和规程 ,不进行优化计算 ,所以这种做法可能导致低效率。在市场环境中 ,应鼓励采用分散决策方法 ,以便通过市场的“无形之手”达到市场均衡点和市场效率。文中提出了两种分散决策方法来确定备用容量 ,即分别基于合同和联营体的分散决策方法。这两种方法在实现中均应用保险理论来引导备用容量的最优分散决策 ,并同时减少用户的停电损失。证明了在一定条件下 ,基于联营体的方法更加有效 。

电力需求的不确定性分析

电力需求预测与分析是电力系统规划与运行的基础工作。常规的电力需求预测结果一般是确定性的,忽视了预测结果本身的概率特性。引入不确定性的分析思想,实现概率化的预测和分析,对于实际工作具有重要意义。在剖析传统的电力需求分析方法的基础上,引入序列运算理论,形成一个全新的不确定性分析思路,并以电量类指标的预测为突破口,提出了序列化分析方法,可以充分考虑分析结果的概率特性,为电力系统的规划与运行提供直接的决策依据。文中以实例验证了所提出的分析方法的有效性。

随机生产模拟的序列化分析

传统的随机生产模拟通过离散卷积计算可靠性指标。但该方法不能解决综合资源规划面临的新问题,因为其中的系统负荷被划分为若干部分,每个部分具有不同的可靠性要求;类似的情况也存在于电力市场环境中。该文以序列运算理论为基础,建立了一种新的随机生产模拟算法,以评估系统的可靠性和经济性;提出了将需求与资源序列化的方法,通过使用供需双方对应的概率性序列进行卷和、卷差、交积等运算,完成逐个的资源-需求加载过程;指出了算法中各种运算以及模拟结果的期望值所代表的明确的物理意义。

基于不确定型电力电量平衡的电网企业购电成本分析

购电成本分析是电网企业的重要决策手段,而传统的购电成本分析一般是基于简单的确定型电力电量平衡,忽略了电力系统生产运行过程中所蕴涵的不确定性,使得分析结果无法提供全面的有价值的参考。文中首先根据模糊性及随机性的概念,利用序列运算理论从不同的角度对电力供需平衡中的不确定性进行描述,提出了不确定型电力电量平衡的新理念,并建立了其计算方法。由此对电网企业的购电成本进行分析,详细描述了购电成本分析的思想、方法和流程,并对电网企业的购电成本风险进行了评估。最后结合广西电网实际数据,对所提出的方法进行了实例说明以及有效性检验。

风电与常规电源联合外送的受端可信容量研究

可信容量作为衡量电源对电力系统贡献程度的重要标志在电力系统规划中受到广泛关注,目前研究中往往仅考虑发电机组可靠性而忽略输电线路可靠性。针对中国风电与常规能源联合外送的实际情况,在可信容量的基础上提出能源基地受端可信容量的概念及其计算方法。对输电线路进行序列化建模,并利用基本序列运算实现了考虑输电线路可靠性的2节点电力系统生产模拟过程,进而评估能源基地各类电源对于受端电网的可信容量。采用加入风电后的IEEERTS-79算例测试了算法的有效性,同时研究了风电与常规能源联合外送情况下受端可信容量的影响因素。

基于序列运算理论的购售电主体市场风险评估

传统的市场风险评估一般侧重于售电侧,忽略了市场风险的成因与内在规律,不能如实反映出购售电主体所面临的风险。文中利用序列运算理论建立了购售电主体报价行为的不确定性模型,基于市场模拟的方法,分析其他购售电主体报价策略的可能变化及其对被评估市场主体成交结果产生的影响,并依据效用函数建立了相应的风险评估指标,从成交电价与成交电量2个方面综合地评估市场风险;最后利用具体算例验证了所提出的方法的合理性。

区域电力市场运行备用容量的确定和获取初探

讨论了区域电力市场环境下运行备用容量的确定和获取问题。首先,阐述了在区域电力市场中可供选择的两种不同的运行备用市场模式,即“协调运作”模式和“统一运作”模式,然后重点针对“协调运作”模式下的区域运行备用容量的确定和获取进行了讨论,兼顾了区域资源优化配置和省/直辖市间联络线结构的特点。为了确保区域运行备用市场能够顺利建立并稳健运营,如何将区域运行备用收益合理、公平地分配给参与区域电力市场的各省/直辖市成员是一个必须解决的重要问题,为此提出了基于合作博弈理论的方法,以提高各省/直辖市参与区域运行备用市场的积极性。最后,通过仿真算例说明了所提出的运行备用容量确定和获取机制的基本特征。

浅议我国电力市场改革中的若干理论问题

对我国电力市场改革中需要研究的几个理论问题进行了简要分析。这些问题包括 :电力市场运营模式 ,电力市场交易 ,电能成本分析 ,电价理论 ,电力市场监管 ,电力市场技术支持系统 ,电力市场转运服务等。

基于博弈论和灰色关联度的区域电力市场运营效果评价指标体系

首先对以往输电网的运营经济性进行了评价,并在此基础上建立了区域电力市场运营效果评价指标体系。为克服采用单一方法确定权重所存在的片面性,采用基于博弈论的组合权重确定方法来确定指标的权重。在对我国区域电力市场的现存运营模式进行分析比较后,结合电力市场的特性建立了改进的灰色关联度决策模型,并对我国六大区域电力市场的运营效果进行了综合评价。

序列运算的算法复杂性分析

序列运算理论在解决复杂不确定性问题方面已获得了大量的应用。序列运算的算法复杂性及其与其他不确定性分析方法相比较的结果,都为序列运算理论提出了值得深入研究的问题。以电力市场风险评估为例,根据序列运算与蒙特卡罗法的基本原理,分析了两者的算法复杂性,并以算例准确地比较了相同精度下2种算法的实际计算量。研究结果表明,在电力市场风险评估方面,基于序列运算理论的评估方法不仅计算量较小,并且存在相当的计算优化空间,验证了序列运算的优越性。

基于机会约束的电动汽车充光储一体化充电站容量优化方法

针对电动汽车充电站建设运营成本高,土地利用率较低,功能单一的缺点,提出了电动汽车充光储一体化充电站的容量优化方法。考虑光伏出力及电动汽车充电负荷的不确定性,研究在不确定性环境下的容量配置问题,以保证优化方案的可靠性。基于机会约束规划,以建设运营成本最小为目标建立电动汽车充光储一体化充电站容量配置模型,通过序列运算理论将模型中含有随机变量的约束进行确定性转化,采用CPLEX作为模型的求解工具。算例验证了所提模型及方法的有效性。

含多风场接入的多主体发电系统运营损益动态风险Copula-VaR评估方法

电力市场环境下,拥有不同发电机组的各发电商具有不同的利益述求,他们共同构成了多主体的发电系统。为了帮助各发电商准确评估自身风险并制定对应于特定风险偏好的报价策略以提高利润,提出了基于Copula理论的多主体发电系统运营损益动态风险价值评估模型。首先,考虑多风场出力相关性,建立了基于交流潮流的含风电接入的电网日前动态经济调度最优潮流模型,并计算各类发电商运营损益;其次,引入Copula理论构建了多个发电商运营损益函数的高维相依结构模型;最后,通过VaR的定义求出风电可再生能源发电商运营损益动态风险的VaR值,并与传统火电机组发电商的VaR值进行比较分析。基于IEEE39节点系统的算例验证了所提模型和方法的有效性。

基于博弈论的水电厂竞价上网

应用博弈论方法分析水、火电厂各方在市场机制下的行为机理以及影响水电电价的因素，探 索水电厂在竞价上网时应采取的对策。根据水电厂的特性，分别考虑水电厂与火电厂的博弈、水电 厂之间的博弈以及调峰电厂的博弈问题；通过估计其他发电厂的竞价行为，得到水电厂的竞价上网 博弈模型，其结果可用于水电厂的经济运行，为水电厂管理提供指导。