基于储能灵活能量状态的现货电能量-辅助服务市场联合出清机制

高比例可再生资源发电渗透率的不断提高,使得储能在新型电力系统平抑不确定性和波动性过程中发挥着愈加重要的作用。为鼓励其更好地参与电网运行,在市场化配置储能资源时需要更加注意市场机制对于储能市场主体的适用性。考虑到现有机制无法充分反映储能的技术特性及参与不同类型市场时的运行成本,基于储能的灵活能量状态提出了储能参与电能量-调频辅助服务市场联合出清模型。为描述调频过程中的储能能量损耗问题,新模型引入了调频能量损耗系数对两类市场间的能量耦合关系进行进一步建模,最后通过算例仿真对比验证了该模型在体现储能运行特性方面的有效性。

电力市场联合出清对电力企业现有营销策略的影响

电力市场联合出清对电力企业现有营销策略产生了显著影响。联合出清是一种市场机制,旨在通过统一清算和结算程序,实现电力市场的公平竞争和有效运行,其影响了电力企业的市场定价、市场份额和市场参与行为等方面。文章通过分析电力市场联合出清对电力企业现有营销策略的影响,总结了一些关键观点和策略建议。

面向灵活性的电能量与辅助服务日前市场联合出清模型

电能量和辅助服务日前市场作为支撑电力系统短期运行灵活性的主要交易平台,其出清模型关系到对灵活性资源的有效激励和利用效率。结合电力系统对灵活性电力资源的需求,分析了传统机组组合模型对灵活性资源利用效率的影响,提出了一种面向系统灵活性的日前市场联合出清模型。模型将爬坡变量纳入决策变量,考虑了机组启停过程出力、优化时间间隔、辅助服务调节方向等因素对系统灵活性的影响,实现了不同交易品种的联合出清。对含可再生能源、核电和储能系统的电力系统进行了案例分析,结果显示该方法可以体现不同灵活性资源的性能差异,更好地适应高比例可再生能源系统的需要。

日前电能市场与深度调峰市场联合出清模型

以采用全电量集中竞价模式的日前电能交易和东北深度调峰交易融合运行、联合出清为背景,建立一种日前电能量市场和深度调峰服务市场联合出清模型。模型以系统电能量费用、启动费用、调峰费用与新能源限电惩罚费用之和最小为目标函数,以系统电力平衡与备用、火电机组和新能源2类发电单元运行边界为约束条件,实现新能源优先消纳基础上的2市场整体最优;模型通过日前电能量市场预出清与2市场联合再出清的分步计算方法,在可接受的时间内,实现2市场的联合出清。

考虑实时市场平衡费用的含风电日前市场电能-备用联合出清模型

风电出力的不确定性为日前市场出清带来了挑战。提出一种风电参与的日前电能-备用联合出清模型,采用多场景技术描述风电出力的不确定性,基于场景集合求解模型达到出清结果。所提出的模型引入风电出力不确定性所带来的备用购买费用和实时市场的平衡费用来考虑日前市场出清结果对实时市场的影响,以达到减少实时市场的平衡压力,保障系统稳定运行的效果。同时该模型考虑弃风和失负荷惩罚费用来保障风电资源的充分利用和系统的安全稳定运行。改进的IEEE30系统算例结果对比及分析表明,所提出的模型可充分利用风电资源,有效降低日前市场电能生产成本,并减少弃风量,降低失负荷风险。在风电大规模接入电力系统的情况下具有较好的实际应用价值。

考虑新能源消纳能力的电力调频与调峰辅助服务市场联合出清研究

为支撑我国电力调频、电力调峰辅助服务市场交易出清业务,提升新能源消纳能力,研究了电力调频和电力调峰辅助服务间的耦合关系,提出了考虑新能源消纳的电力调频和电力调峰市场联合出清方法。电力调频和电力调峰辅助服务的耦合关系体现在两类辅助服务具有互斥性。设计了两个辅助服务品种出清互斥约束。进一步考虑剩余深度调峰容量对新能源消纳的促进作用,提出了联合出清模型。以该模型为核心,考虑发电计划编制的时序衔接要求,设计了多时序协调的联合出清方法。算例表明,该方法在交易费用和剩余深度调峰容量方面,与当前顺序出清方法和不考虑新能源消纳的联合出清方法均具有显著优势。这一结果表明,本文所提出的方法符合我国当前推动建设以新能源为主体的新型电力系统建设要求,对促进电力市场改革,提升新能源消纳具有显著效益。

电能与调频辅助服务联合出清模型研究

与中长期电力市场相比,电力现货市场具有电能与辅助服务密切耦合的运行特性。这一运行特性使得在电力现货市场出清决策中,必须同时考虑电能与辅助服务的影响,大大提高了电力现货市场的分析难度。文章首先研究了发电机组电能与调频辅助服务的耦合特性,在此基础上,提出了电能与调频辅助服务联合出清决策模型。最后,基于某电网数据构造算例,验证了所提出方法的有效性。

考虑电能与备用联合出清的日前调度优化方法

为解决电力现货市场与辅助服务市场改革不断深入带来的日前调度计划编制模式转变问题,提出了一种考虑电能与备用辅助服务联合出清的日前调度优化方法。首先,剖析了电能与备用辅助服务之间的耦合关系,从机组运行特性和电网承载能力两个维度出发,明确了电能与备用联合出清中需要考虑的运行约束项。接着,以综合购电成本最低为优化目标,全面考虑电网运行、电力平衡、机组运行等三方面约束条件,构建了电能与备用辅助服务联合出清下的日前调度优化模型。并根据模型特点,明确了求解方法。最后基于我国某省区电网实际数据构造的算例表明,该方法能够有效提升发电资源调用效率,避免由于备用均摊等方式造成的发电机组中标量超过系统承载能力或发电机组发电能力的问题。

考虑新能源与储能参与调频的联合市场出清模型

新能源渗透率的不断增加以及越来越多的储能装置并入电网,使得现行的调频市场机制已不能再适应电力系统的实际情况,基于此现状构建风、光以及独立储能装置与常规火电机组共同参与的调频辅助服务市场与电能量市场联合出清模型,模型中利用层次分析法(AHP)进行调频性能指标的权重优化,使得新能源与独立储能装置参与电网调频后的电力系统的调频压力减小,同时进一步提高对新能源的消纳力度。通过算例分析表明,引入高渗透率的新能源机组与独立储能装置参与调频市场不仅能减少调频性能较差的火电机组中标,减少弃风、弃光现象,也能减少运营商购买调频服务的费用支出。

计及多类型储能调频容量动态申报的电能量与调频市场联合出清方法研究

储能作为当前重要的灵活性调节资源之一,在提高电力系统供电可靠性以及参与辅助服务方面占据重要地位。首先,分析了储能参与电力现货市场机制,厘清了储能参与电能量市场与调频市场的组织形式和定价逻辑;其次,考虑常规机组以及储能运行成本,构建了电能量市场预出清模型,并基于电能量市场预出清结果,计算了调频资源的机会成本并考虑多类型储能的荷电状态构建动态调频容量申报边界;然后,以调频总成本最小为优化目标,建立了调频市场出清模型,并在扣除最终确定的机组调频容量后生成电能量市场实时发电计划;最后,通过算例验证了所提联合出清机制的有效性,结果表明所提方法能够降低市场联合出清成本约17000元,从而激励了储能资源参与电网调节,促进了资源优化配置。

两种第三方主体参与的现货市场出清模式比较

随着高比例新能源接入电力系统,常规机组开机减少,系统备用容量不足,需要充分挖掘第三方主体的备用能力。文中提出并比较了第三方主体参与备用辅助服务的2种现货市场出清模式:电能量和机组备用联合出清+第三方主体备用单独出清模式、电能量和两侧备用联合出清模式。首先结合市场发展阶段、备用资源紧缺程度等方面分析了2种出清模式的优缺点;然后,给出了2种市场模式下的出清模型,并分析了第三方主体参与对市场出清结果的影响及其费用和收益情况;最后,采用改进的IEEE 30节点系统进行了仿真,结果表明电能量和两侧备用联合出清模式可以更加充分调用第三方主体的备用,降低系统发电和备用总成本。

考虑柔性负荷的电能量和备用辅助服务联合市场出清模型

随着现货市场的不断推进,现货规则日益完善,柔性负荷参与现货市场和辅助服务市场的条件逐步具备,市场逐步向"发电侧报量报价、用户侧报量报价"(双边报价)模式及电能量和辅助服务联合出清阶段过渡,因此有必要对双边报价模式下、柔性负荷参与联合出清背景下的国内电力市场展开研究。针对柔性负荷参与联合市场的情况,基于广东省电能量市场和备用辅助服务市场出清规则,搭建了可转移负荷、可中断负荷以及可平移负荷在双边报价模式下联合电力市场环境中的数学模型,建立了考虑柔性负荷的电能量市场和备用辅助服务市场联合出清模型。最后,以某地区电网为例,基于CPLEX平台对柔性负荷参与电能量和备用辅助服务联合市场前后的场景进行了仿真对比分析,验证了所提模型的有效性。2种场景下柔性负荷的收益、系统负荷峰谷差、社会福利等参数变化的对比结果表明:柔性负荷参与电能量和备用辅助服务联合市场有助于降低自身用电成本,降低系统峰谷差,提高柔性负荷自身收益及社会福利,对于系统稳定经济运行具有重要意义。

电化学储能和抽水蓄能电站参与多市场联合运行价值分析

为评估电化学储能和抽水蓄能参与电力市场的运行价值,明确储能的成本效益机制,促进储能商业模式的发展和应用,构建了一种电能量、调频和备用联合市场出清优化模型,将电化学储能和抽水蓄能分别作为市场运营者的调度管理工具应用于联合市场,依据储能参与联合市场前后带来的市场总成本变化以及储能日运行成本,量化对比储能对联合市场所带来运行价值,并通过算例分析两类储能对市场出清价格的影响以及影响储能运行价值的主要因素,以期为储能的规划、建设和运行提供借鉴。

电力市场环境下电能与调频联合优化出清建模与开发

随着我国电力体制改革的不断深化,电力市场交易的范围和规模增长迅速。国外的市场经验表明,随着市场的发展,辅助服务也将逐步纳入市场化交易范畴。为此,针对调频容量这一重要的辅助服务类型,首先介绍了国外电力市场机组调频市场的组织形式,论证了电能与调频联合出清模式的重要性;接着提出了调频参与市场交易的基本模式,提出了市场化环境下实时运行中电能与调频容量联合优化出清模型与算法;最后介绍了调频容量参与市场交易的系统开发与设计要求。

基于双层博弈的电能-调频联合出清市场模拟方法研究与实践应用

市场模拟是电力市场机制设计中重要的环节,其作用在于评估交易机制对市场成员收益的影响,以判断其是否符合市场改革要求。针对电力现货市场中电能-调频辅助服务联合出清模式下市场模拟分析的实际需要,构建了基于双层博弈的市场模拟方法。上层为考虑网络约束的市场决策出清模型,下层为市场成员决策分析模型。通过实施上下层模型之间的迭代,模拟市场成员决策过程,以评估市场机制作用。最后基于该方法在我国某省区电网的实际应用情况,分析了该模拟方法的实际使用效益。

考虑替代效应的电动汽车负荷参与调频辅助服务市场出清方式

在新能源并网比例不断提高的背景下,按需扩大调频辅助服务提供主体,引入负荷侧资源提供高性能调频服务,并逐步使市场竞争多元化是市场化探索调频辅助服务机制的重要趋势。为此,分析了当前出清方式与补偿机制下电动汽车(EV)参与调频辅助服务市场的市场竞争力,并提出了考虑替代效应的调频资源报价修正方式。分别建立了调频辅助服务市场与电能量市场顺次出清及联合出清模型;分析了EV的出行数据,根据当前电池售价形成基于电池损耗成本的补偿价格响应模型;结合联合出清模型及补偿价格响应模型计算EV以当前价格排序及考虑快速调频资源替代效应后的价格排序参与调频辅助服务市场的利用率。算例仿真结果表明,当前的补偿价格不能很好地调动EV参与调频辅助服务市场的积极性,需要合理改善价格排序方式,而考虑替代效应的价格排序方式能提高EV的中标率,同时减少调频辅助服务市场的支出。

电能与备用容量的出清模型研究

本文根据系统的安全性和经济性,在既有电能量交易,又有备用交易的电力市场中,分别建立了非线性电能量交易和备用交易联合出清、分别出清的交易数学模型。对模型的目标函数、约束条件以及变量标识进行了说明。最后,通过实例验证了改模型的有效性。

低碳导向的区域综合能源服务市场交易机制设计

在当前世界各国不断倡导节能减排、低碳环保、深化电力体制改革并出台新型能源交易政策的背景下,针对当前多能源耦合的综合能源服务市场研究未考虑供给与需求侧的多能源替代特性以及碳排放因素等问题,提出了一种低碳导向的区域综合能源服务市场架构体系与交易机制。首先,以区域综合能源系统作为物理主体架构,并结合不同能源子系统的市场参与主体,构建了低碳导向的综合能源服务市场架构;其次,结合不同能源在运行环节的碳排放因子,分别构建了区域综合能源服务市场内电力、燃气、热力市场的具体模型,并提出了低碳导向的区域综合能源服务市场联合出清机制。通过算例仿真分析表明,构建的综合能源服务市场与相应提出的交易机制在对不同能源市场合理定价及降低碳排放等方面均具有良好的导向作用,进而助力碳达峰、碳中和目标的达成。

考虑火电深度调峰的可再生能源市场化消纳策略

如何通过市场机制促进可再生能源的高效消纳,是当前电力市场机制设计所面临的新挑战。为此,提出一种考虑火电深度调峰的可再生能源市场化消纳策略,通过火电深度调峰提升系统调节能力,从而促进可再生能源的消纳。设计了考虑火电深度调峰的日前市场机制,根据电能申报数据进行日前市场预出清,计算深度调峰需求量,然后根据深度调峰申报数据,求解深度调峰与电能市场联合出清模型,获得所有机组的发电计划以及火电机组的深度调峰量。算例分析表明,所提策略通过火电深度调峰降低了发电成本以及弃水电量,同时火电可以获得额外补偿,以激励火电机组进行灵活性改造,从而提升系统调节能力。

全电量风(光水)火(生物质)捆绑电力直接交易研究

为解决风电等波动性清洁能源与连续性用电的电力用户直接交易电力曲线的一致性问题,研究了风电(光伏、水电)与火电(生物质电)按比例捆绑的电力直接交易模式,设计了"撮合挂牌复合竞价联合出清"规则,分析了发用电市场力及抑制方法,提出了优化竞价交易措施。