基于梯级电量联动控制的高比例水电电力市场日前现货出清方法

高比例水电电力市场中水电是重要的市场主体,对出清结果有重要和决定性影响,梯级电站间紧密的水力时空耦合关系和水电清洁消纳政策,使得其现货出清方法较火电为主的市场复杂和困难得多。针对高比例水电市场特点,结合云南电网电力市场的真实需求,以购电费用最小为目标将梯级水电站日电量动态控制纳入系统约束,基于迭代的成交电量,建立上下游梯级的联动控制边界,将上述目标和约束自动加载到商业求解器优化框架,通过混合整数线性规划模型迭代优化求解。以云南电网122座水电站和11座火电站真实的日发电计划数据作为参考,实现了日前现货竞价出清仿真,结果表明水电现货出清计划都能满足梯级水力约束条件,且计算时间均控制在3min以内,满足了高比例水电系统日前市场出清时效性和实用性要求。

考虑日前现货市场风险的电力负荷参与系统调峰控制模型

我国发布的“双碳”政策进一步促进了以风光电为主的新能源发展,高比例新能源并网的同时带来了系统调峰问题。为增加系统的调峰能力,将电力可调节负荷逐步纳入系统调峰,使电力负荷参与现货市场交易可达到间接调峰效果,但负荷参与现货市场交易存在一定的收益风险。为此,提出一种考虑日前现货市场风险的电力负荷参与系统调峰控制模型。首先,分析电力负荷参与系统调峰的作用机理。其次,在国内日前现货市场交易机制的基础上,基于VaR(Value of Risk)法与极值理论,对电力可调节负荷参与日前现货市场交易风险进行量化分析。基于此,同时考虑风光电出力与基础负荷的不确定性风险,建立考虑日前现货市场风险的负荷参与系统调峰双层控制模型,并通过KKT条件转化为单层混合整数线性规划。最后,通过实例仿真,验证所提模型的有效性。结果表明,所提模型在保证日前调峰效果的同时可提高负荷收益,为现货市场交易环境下的系统日前调峰提供可行的新思路。

现货市场环境下水电富集电网日前优化调度研究

水电富集电网中梯级水电站间紧密的水力、电力时空耦合关系以及清洁能源消纳的政策要求,极大地增加了现货市场环境下电网优化调度的挑战性。基于水电富集电网的市场特点和真实需求,探讨了促进可再生能源保障性消纳的水电富集电网日前现货市场交易机制。在此基础上,建立了以系统综合购电费用最小为目标的日前优化调度模型。针对模型中的水电站水位-库容关系、水位-耗水率关系等非线性因素,提出了相应的线性化处理策略,将原非线性模型转换为混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming, MILP)模型。以云南电网10座火电站和22座水电站的日前优化调度为例对模型进行了验证,计算时间为183.6 s,系统综合购电费用为15 535万元,3个流域均无弃水产生。结果表明:提出的模型具有较高的求解精度与效率,在满足综合购电成本最小的前提下实现了水电最大化消纳,为水电富集电网的日前现货市场开展提供了科学决策的依据。

风光储独立和联合参与日前电力现货市场交易优化比较研究

针对电力市场环境下风光储参与日前电力市场方式的问题,结合风光储互补特性和风光出力不确定特征,对风光储独立和联合参与现货市场交易优化进行了比较研究。首先,结合日前现货市场机制构建了风光储独立和联合参与市场的交易模式和基本框架。其次,通过拉丁超立方采样和同步回代将风光出力随机变化过程转化为多个确定性概率场景。然后,分别以预期收益最大为目标,考虑合作的参与和激励约束,建立了风光储独立和联合参与现货市场交易的优化模型,并在此基础上进一步构建了考虑条件风险价值的联合交易优化模型。最后,通过算例验证发现:储能在独立和联合模式下均有平抑风光偏差的作用,且后者效果更好;同时,联合模式下收益与风险水平呈现非严格的正相关关系,实际应用中应设置适当的置信水平以获得更大利润。

现货市场环境下低水头梯级水电群精细化建模出清方法

梯级水电站间存在水力时空耦合关系,低水头电站调节性能较弱,在日尺度范围内水头变化较大,耗水率也随之变化,因此,在日前现货出清模型中不宜通过全天固定耗水率对低水头电站进行梯级水电约束简化处理。结合广西电网电力市场需求,以全社会购电成本最小及优先消纳清洁能源为优化目标,充分考虑低水头电站的水力特性曲线等复杂约束并对其进行线性化处理,构建基于梯级水电群精细化建模的日前出清模型,并调用商业优化求解器对模型进行求解。将广西电网34座水电站、101座新能源电站和47台火电机组的真实日发电计划边界数据作为参考,仿真结果表明所建模型能适应低水头电站的水头波动特性,反映梯级水电站之间出力和库容的联动关系,提升低水头梯级水电群的可发电能力。

计及灵活性提升的热电厂日前市场竞价策略

针对含多类型燃煤热电机组与多种电热解耦设备的热电厂在电力现货市场中的报价决策问题,提出了基于价格接受者角色的热-电分步决策竞价模型。首先,依据次日预测价格进行热电厂日前最优产量决策,确定厂内电热解耦设备的运行计划。然后,根据机组调节能力,计算热电厂在次日各时段的发电功率范围;进而,构建分段阶梯形报价曲线。最后,以中国北方地区某典型燃煤热电厂为例,基于现货市场试点的3种典型场景出清电价,验证了所提热-电分步竞价决策模型的有效性;同时分析结果表明,日前市场难以为燃煤热电厂灵活性提升改造提供足够的经济激励。

能量和调峰市场并存下灵活性热电企业日前产量决策模型

本文以含多类型供热机组以及储热的灵活性热电企业为研究对象,以采用全电量集中竞价的日前现货市场和深度调峰辅助服务市场并存为背景,基于价格接受者角色,以预测日前现货电价和调峰电价为依据,建立了灵活性热电企业的日前产量决策模型。以东北实际热电厂数据为基础构建算例进行了计算分析,结果验证了2个市场联合决策的必要性和本文模型的有效性。

电力市场环境下可靠性机组组合机制

完善的双边现货市场是实现电力市场优化资源配置功能的关键,可靠性机组组合是双边现货市场环境下满足日内发电容量充裕度等可靠性要求的重要手段。探讨集中式市场环境下可靠性机组组合的组织方式、出清模型与结算机制。总结国内外各典型电力市场中可靠性机组组合相关机制设计,得到可靠性机组组合机制设计的一般思路。通过算例分析对比各可靠性机组组合出清模型下的市场绩效。基于数值仿真与理论分析结果为中国可靠性机组组合机制设计提供建议。

日本电力交易所的设计与运营

日本电力交易所的开设标志着日本的电力市场化改革进入了一个新的阶段,本文概要介绍了日本电力交易所(JEPX)成立的背景、设计理念、组织结构和交易的模式,细述了交易所成立后的运营状况,并对其作用、存在的问题进行评述。