新型电力系统中的规划运营与电力市场:研究进展与科研实践

“碳达峰、碳中和”战略目标下,能源结构清洁化—可再生能源并网比例不断提高、能源要素多元化—发输配用各环节海量灵活性资源接入两大趋势带来的挑战,对电力规划、调度运营、电力市场产生了重大影响。规划中如何综合考虑海量运行场景与多元化要素,运营中如何高效调度多样灵活性资源,市场如何设计机制激励主体提供灵活性,都是新型电力系统建设亟待解决的问题。该文从电力规划、调度运营、电力市场3个层面出发,对近年来新型电力系统中规划运营与电力市场的相关研究进展进行系统梳理,涵盖基础理论、机制设计、应用研究、系统研发等多类型研究文献。进一步从规划、调度、市场3个方面展望未来研究趋势,如新型要素接入下的电网韧性、电碳耦合调度理论与高效求解技术、辅助服务与容量市场交易品类、考虑储能等新型主体的市场交易机制等,以期为我国新型电力系统的建设提供有益参考。

适应新型电力系统的电力互替品市场——(一)理念与构想

新型电力系统重塑了能源生产消费结构,电力市场机制也需随之改变。首先,分析指出提升系统调节能力是新型电力系统下市场机制设计的首要目标;围绕该目标给出了市场机制应具备的特点,包括利于激发调节动力、释放调节能力、接纳各种新型调节资源等。其次,对世界各国现货市场普遍采用的分时交易机制进行了分析,指出其与新型电力系统存在诸多不适应之处,包括市场主体调节贡献无法被量化表征,市场主体连续运行特性与分时交易机制相矛盾、调节能力难以完全释放,以及难以满足海量柔性资源直接参与电力市场的需求等。为此,文中舍弃分时交易的方式,转而提出整体交易机制与电力互替品概念,介绍了形成与交易电力互替品的主要思路,并以电力互替品为核心构想了新型市场机制。该机制可通过调节责任划分量化各主体调节贡献,激发市场主体的调节动力;同时,也能促进市场主体主动优化自身运行方式,释放调节能力;具有易于扩展的优势,可轻松接纳新型电力系统下层出不穷的各类新型主体。

新能源企业电力市场营销管理信息系统的实践研究

随着我国电网进入新一轮的电力体制改革,电力市场的规模日益扩大,电力市场的竞争日趋激烈,发电企业的运营与管理亟需新的思路与方法来支持市场与经营模式的转型。以大型、集团化新能源企业为对象,以电力市场的基本法则为基础,并与企业的现实营销管理制度相联系,利用目前的信息化技术,对新能源企业的电力市场营销管理信息系统进行实践研究。

电力现货市场背景下的发电企业营销支持系统建设

面对电力现货市场的机遇与挑战,建立营销支持系统,进一步提高电力营销广度与深度,并形成有效的交易策略。完成事前信息管理、事中现货支持以及事后统计分析等功能建设。建立相关现货支持模型,包括次日统调负荷统预测模型、区域网络潮流分析模型、网线阻塞数据模型、报价统计及分析模型等,为电力企业报价决策以及经营分析提供准确有效的工具。

适应新型电力系统的电力互替品市场——(二)商品形态及形成机理

当前的电力现货市场基础理论是在新能源占比极低情况下提出的,其所依据的“分时交易”假设无法适应新型电力系统新能源占比日渐趋高、调节需求日益增加的新情况。为此,文中舍弃“分时交易”的基本假设,将功率曲线作为有机整体进行交易,探讨商品形态及形成机理。首先,分析对比“分时交易”与系列论文提出的“整体交易”中商品的形态,揭示“分时交易”中电力商品在各时段同质的假设在实际中不能成立的根本原因。其次,从市场组织者角度出发,探讨电力互替品的性质与形成过程,指出电力除具备生产使用价值外,还具有平衡价值,并定义互替电量、调节电量分别对这两种价值进行表征与量化。进而,从市场主体角度出发,以电力互替品的形成成本最小为目标,提出市场主体自主优化形成电力互替品的方法。进一步指出,各主体还可互补聚合形成电力互替品,适应海量分散的新型市场主体进入市场。最后,算例从量、质、价三个方面展示电力互替品的形成过程,分析了影响电力互替品形成成本的关键因素。电力互替品的形成过程,正是市场主体从计划式的“被动提供灵活性”变为市场化的“主动提供灵活性”的过程,也正是系统调节能力的挖掘提升过程。

能源系统低碳转型背景下的混合电力市场体系结构与设计

能源系统低碳转型的背景下,各国电力市场的运行面临多方面的政策边界,为解决政府如何干预市场以实现多维目标的问题,在以两阶段市场竞争理论为核心的混合电力市场的基础上,结合电力市场体系中政府与市场的驱动关系,对混合电力市场展开进一步研究。首先,对传统电力市场的均衡原理和面临的挑战进行了深入分析,并对电力市场中政府干预市场的原因进行分类讨论,包括外部性、市场体系不完善、市场机制不完善、市场竞争不完美等。然后,结合两阶段市场竞争理论对混合电力市场基本结构的意义和面临的挑战进行讨论。在此基础上,提出了包括短期和长期、市场和政府的两维四模块的混合电力市场扩展结构,并对其设计的关键步骤和内容进行了分析。最后,结合中国电力市场建设存在的问题,对混合电力市场中政府干预方式的设计进行了讨论。

适应新型电力系统的多维协同电力市场体系

构建适应新型电力系统的电力市场体系,既是实现能源电力转型的必然要求,也是实现“碳达峰·碳中和”目标的重要途径。在全面分析新型电力系统结构改变给电力系统带来的变化与挑战的基础上,构建了适应新型电力系统的目标、时间、空间、价值、主体多维协同的电力市场体系。围绕安全保供、低碳转型与经济的多目标协同,中长期、现货与实时运行的多时间协同,多层次全国统一电力市场的多空间协同,安全-绿色-经济的多价值协同,新型市场主体快速发展下的多主体协同五方面关键问题,提出了多维协同的市场设计思路和核心机制。最后,给出了建设全国统一电力市场的实施路径和建议。

电力市场环境下电力营销决策支持系统设计分析

通过对供电公司电力营销自动化系统的现状分析 ,提出了采用当代信息技术 ,对现有用电管理系统、配电网自动化系统、远程抄表系统信息进行重新优化整合 ,建立电力市场环境下的电力营销决策支持系统的设计思想 ,并结合具体工程实践 ,给出了系统设计方法、设计步骤、系统结构和功能配置。

省级电力市场运营模式及其技术支持系统探讨

省级电力公司商业化运营是中国电力工业市场化进程的重要内容。提出了省级电力市场运营的目标取向和机制要求，并根据当前我国电力工业的实际，设计出３个向目标模式层层推进的电力市场运营模式，并探讨了省级电力市场技术支持系统的功能要求、基本构成和基本操作流程。

基于云计算的电力营销统计报表核算系统

为改善电力营销统计报表核算存在的自动化程度较低、错误率较高问题。提出基于云计算的电力营销统计报表核算系统。从客户端角度和服务端角度探究云计算技术,分析其计算力集中、信息交互、兼容性强等特性,利用移动平滑方法过滤采集到的营销统计数据噪声;分别从故障抢修、电力线损计算与电费回收情况三方面综合统计营销效益;将改变现有业务模式、依托现有体系架构、统一规划作为系统设计原则,结合处理能力、安全能力等技术指标建立核算系统。仿真实验表明,该系统核算精准度较高、运行稳定,一定程度上可帮助提高营销业务工作效率。

面向电力市场多时间尺度场景应用的风储系统调度方法

针对风储系统参与电力市场不同调用时间尺度场景的耦合问题,提出面向电力市场多时间尺度场景应用的风储系统优化调度方法,指导风储系统进行短时风功率波动平抑,并参与电能量市场及备用辅助服务市场,实现不同调用时间尺度场景间协同优化,最大化风储系统经济效益.首先,考虑不同场景盈利机制,以风储系统多场景经济收益最大为目标建立目标函数.然后,建立风储系统参与各应用场景条件约束以及多调用时间尺度耦合约束.最后,算例仿真验证了所提方法可在保证风功率波动不越限的同时,提升风储系统在日前电能量市场及备用辅助服务市场中的综合运行效益.

电力市场营销决策支持系统设计分析

通过对供电公司电力营销自动化系统的现状分析,提出采用当代信息技术对现有用电管理系统、配电网自动化系统、远程抄表系统信息进行重新优化整合,建立电力市场环境下的电力营销决策支持系统的设计思想,采用对系统信息进行重新优化整合,营销集成,统一规划,分级建设的方法,实现供电公司营销合一,以更好的适应电力市场大环境的基本要求。并结合具体工程实践,给出了系统设计方法、设计步骤、系统结构和功能配置。

考虑虚拟电厂可信容量的新能源电力系统容量市场出清模型

随着风电和光伏发电装机规模快速增长,系统出现了发电容量充裕度不足的问题。为确保电力系统中的充足发电容量,需要引入容量市场机制。相比于大型火电机组的长建设周期和高投资成本,分布式可调节资源聚合的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)建设周期短、投资小、见效快,是为系统提供发电容量的有效资源。因此,构建了虚拟电厂可信容量(unforced capacity,UCAP)计算方法并提出一种考虑虚拟电厂可信容量的新能源电力系统容量市场出清模型。虚拟电厂可信容量计算模型考虑了其功率、能量以及运行特性。容量市场出清模型在考虑发电侧风电、光伏、传统机组的基础上,增加用电侧虚拟电厂参与市场。容量市场出清模型中考虑了高峰容量需求、基本容量需求、电能需求、谷荷需求、爬坡功率需求等系统约束。最后通过算例分析了虚拟电厂可信容量、市场容量总需求量以及新能源装机容量对市场出清结果的影响,验证了本文虚拟电厂可信容量计算方法以及容量市场出清模型的有效性。

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。

建设技术支持系统 进一步深化电力市场营销

随着社会经济水平的发展,实行节能降耗、倡导绿色消费的社会潮流要求供电企业重新认识并加强电力需求侧管理。这是当前及今后一段时期电力营销的主要任务。显然,先天不足的技术平台无法适应电力营销的进一步深化。为实现电网企业与客户“双赢”,供用电企业深化市场营销就要实现4个目标:安全、可靠、优质供电;准确、可靠、及时计量计费;面向客户的高效优质服务;适应需求侧管理的负荷调控与管理机制。为了实现这些目标,需要相应的技术支持系统提供支撑。配网自动化系统、电能计量计费系统、电力市场营销管理与信息处理系统、负荷调控与管理系统分别是实现这些目标的重要技术支撑和手段。

基于机器学习的电力营销大数据采集系统设计

电力营销中传统大数据采集系统无法对输入信息实现全面的过滤,导致采集效率不高,数据吞吐量较小。为此,设计基于机器学习的电力营销大数据采集系统。通过建立电力营销数据采集架构,以组件技术灵活控制数据处理;配置数据互通互联多元化接口,消除电力信息孤岛,实现数据共享;设计驱动放大器反转电路,抵消共模电压变化。通过机器学习算法定义大数据分类基本任务,利用卷积运算过滤数据特征偏差,数据流算法给定顺序采集电力营销数据,完成大数据采集系统设计。实验测试结果表明,所提系统的数据采集效率更高,数据吞吐量更大,说明所提系统更加有效。

省级电力营销管理信息系统建设方法与策略

随着市场经济的发展和电力体制改革的深入,电力营销工作的地位和重要性日益突出。电力营销管理信息系统是营销现代化建设工作的重要组成部分,是营销业务管理工作强有力的、不可或缺的工作平台和管理工具。作为湖南省电力公司第1个统一规划、统一建设的业务系统一湖南省电力营销管理信息系统的建设方法与策略,无疑可体现一定的共性,具有一定的借鉴作用。

基于大数据技术的电力营销计量系统优化分析

阐述大数据技术在电力营销计量系统中的应用,探讨优化方法,包括数据存储和处理、数据分析和决策支持。通过展示实验结果和数据分析,提出影响和改进系统性能的优化方法。

用电信息采集系统在电力营销中的应用

随着社会的不断发展和电力行业的不断变革,电力营销已成为电力企业必须关注的一个重要领域。在这个领域中,用电信息采集系统已经成为电力企业不可或缺的一个工具,它可以为电力企业提供实时的用电信息,并帮助企业更好地进行电力营销。本文详细介绍了用电信息采集系统在电力营销中的应用,并探讨其未来的发展方向。

关于新型电力市场营销体系的思考

随着新一轮电力体制改革的推进,我国电力市场建设步伐加快,多元化竞争主体格局初步形成,市场在资源优化配置中的作用明显增强。同时,电力市场的新变化对于发电企业的营销体系建设也提出了新要求。面对电改新形势,发电企业要紧盯电改新政策的发布,加快市场营销管理体系的创新,紧跟电力市场改革的步伐,精准把握电力营销的特性,注重电力营销员队伍素质的增强,促进电力营销工作质量与水平的提升。全方位做好电力市场营销管理工作,对保障发电企业在新形势下抢占先机,推动高质量发展具有重要作用。