计及运行规划收益补偿的电能量市场储能报量报价策略

大量低运行成本的新能源电源参与电能量市场降低了市场电价,造成储能在电能量市场中的获利降低,甚至难以回收其固定投资成本。针对这一问题,充分考虑储能参与系统运行所能产生的运行收益和规划收益,引入运行收益和规划收益补偿系数,并建立储能参与系统运行的补偿机制;增大储能的报价区间,并建立储能参与电能量市场报量报价策略的双层优化模型;在改进的10机39节点系统上验证所提方法的有效性,讨论运行/规划收益补偿和辅助服务对储能收益的影响、储能参与市场对出清价格的影响等问题。

长三角D-2日电能量市场机制设计

立足于我国多层次市场体系建设现状和国、网、省三级调度业务架构,界定现阶段区域内省间市场和跨区省间市场在全国统一电力市场中的功能定位。为了解决不同范围、不同周期市场的衔接问题,提出建设长三角D-2日电能量市场,通过D-2日电能量市场统筹全网电力电量平衡,保障区外送电计划的可执行性,实现市场从中长期到日前的平滑过渡。引入市场用户报量报价参与区域市场;设计市场衔接、市场定价、偏差处理等关键机制;考虑到华东电网是耦合关系复杂的交流电网,构建全网络出清模型。算例结果表明,D-2日电能量市场有利于全网资源优化配置,保障全网电力安全以及解决发电侧市场力问题,证明了市场机制设计的有效性。

基于风险管理在开放的能量市场和备用市场间优化分配发电容量

在能量市场和备用市场同时开放的电力市场中,对发电商而言,最关键的问题是针对本公司的情况,根据市场信息,寻求一种优化两市场发电容量分配的售电策略,使得发电商在最小的风险下获得最大收益。文中引入了经济学中效用和风险管理的概念,分别用均值和方差来衡量发电商的收益和风险,对这一问题进行了建模和讨论,研究了发电商在能量市场和备用市场中的发电容量优化分配问题,给出了问题的解析解,并用实例进行了论证。研究结果不仅可供发电商在分配不同市场的发电量时参考,也为发电商进一步构造投标曲线打下了基础。

电力市场环境下的发电容量充裕性(一)单一能量市场情形

能否完全依靠单一能量市场来确保发电容量充裕性是一个存在广泛争论的重要问题。研究了在完全竞争的单一能量市场中的发电容量充裕性问题,建立了相关的理论分析模型,研究结果表明没有足够的理论依据证明这种市场模式能够确保发电容量充裕性;根据对采用这种市场模式的实际电力市场的运营情况分析,表明了单一能量市场在引导充裕发电投资方面确实存在问题。理想条件下的理论模型分析和现实情况下的影响因素讨论均表明,单一能量市场模式难以确保发电容量的充裕性。这些研究有助于理解和把握电力市场环境下发电容量充裕性问题的基本特征。

基于WCVaR评估的虚拟发电厂能量市场收益——风险模型

由于虚拟发电厂中存在风电机组等出力波动的可再生分布式电源,为了量化风电机组出力不确定性对虚拟发电厂进行能量交易时的收益风险,在考虑了风电机组出力不确定性因素后,利用最差情景下的条件风险价值(WCVaR)方法构建了包含运行成本、售电收益和交互收益的虚拟发电厂能量市场的收益—风险模型,然后采用遗传算法对其进行求解,并通过算例分析了不同风险水平下的机组出力情况、交互收益和碳排放量,以及虚拟发电厂在不同风险水平下进行能量交易时的WCVaR,验证了所提出模型的正确性,为分析风电机组出力对虚拟发电厂的收益、风险和减碳的影响提供了理论支持。

能量市场和运行备用市场定价方法的解耦条件

该文利用随机生产模拟得到了在能量市场和备用市场中机组的收益估计。按优良加载序加载机组,在目前的市场规则下可能出现备用市场的收益大于能量市场的收益,从而引起系统运行经济性的破坏。该文给出了产生这种情况的临界条件,即所谓解耦条件。而且由于在目前的定价机制中这个关系容易被破坏,所以这个条件应该引起足够的重视。

新英格兰电力市场的能量市场和实现技术分析

根据笔者经历 ,介绍了美国新英格兰地区电力市场中能量市场的有关法规、市场规则和实现技术 ,以及美国电力市场发展的动态、运行经验和有待解决的问题。重点描述和分析了未公开发表的市场实现原理和技术 ,特别是针对事后节点电价原理介绍了起因、计算模型和使用效果。文中也对日前市场和财务输电权市场进行了简单介绍。旨在对新英格兰市场和标准市场设计进行较为全面的描述。

电能量市场下负荷聚合商参与负荷削减投标策略

针对负荷聚合商(LA)在电能量市场下参与负荷削减投标(LCB)时面临负荷与价格的不确定性问题,文中提出一种可使LA代理成本最小的LCB参与策略。首先,将LA的购电申报、LCB申报与可调节负荷的控制问题统一描述为混合整数线性规划问题。其次,利用双层规划模型处理负荷功率的不确定性,利用历史场景法结合场景缩减处理市场价格的不确定性。最后,基于宾夕法尼亚州-新泽西州-马里兰州(PJM)电力市场数据,针对所提策略及其在测试场景集中的表现进行分析。测试结果表明,所提策略及场景缩减方法能够降低聚合商4%以上的代理成本与10%以上的风险损失,可提高最多17.8%的履约率,为LA在不确定问题下的投标提供技术支撑。

引入电能质量保险机制的日前电能量市场打分出清决策

针对当前日前电能量市场以价格为单一出清依据的现状,提出一种基于熵权法的日前电能量市场打分出清决策方法。首先,介绍参与出清的主体及各主体职能及交互关系,并阐述该方法的基本原理。其次,构建打分出清法模型,包括上网侧电能质量保险模型以及各主体出清收益模型。再次,构建打分出清决策指标体系,包括发电商上网电价、发电能源类别、上网电能质量等级、申报电量偏差率、发电稳定性、燃煤费用及环境污染治理成本7项指标的定义及具体计算。然后,基于熵权法计算各项出清决策指标权重,并应用模糊理论计算得到各发电商各出清时段的得分。市场运营机构根据各时段得分情况,公布出清及惩罚结果。最后,算例结果表明了所提方法的有效性与实用性。

主动配电系统参与日前电能量市场的聚合模型

为了充分利用主动配电系统中分布式能源的灵活性并使之能参与电力市场,主动配电系统有必要等效为一座虚拟电厂。该文基于主动配电系统作为虚拟电厂参与日前电能量市场的场景建立聚合模型,并提出了一种不依赖日前市场信息便可计算虚拟电厂功率上下限、爬坡率和成本曲线的方法。该方法首先构建优化模型获得虚拟电厂功率上下限、爬坡率和分布式发电机的安全调度功率范围,然后根据分布式发电机和主动配电系统的特性获得虚拟电厂的成本曲线。通过该方法获得的参数,可以同时保证虚拟电厂的市场竞争力和满足配电系统的潮流约束。最后,通过输配联合系统的2个算例验证了所提方法的正确性和有效性。

中国节能量市场体系培育研究

在经济新常态背景下,我国能源供应总量不足与高耗能式经济增长对生态环境造成损害的压力促使应尽快启动节能量市场交易体系建设,以提高经济增长质量和促进国民经济可持续发展。节能量市场是一个复杂、完整的资源配置体系,包含了机制创新、节能量分配、交易市场完善和审核办法制定等四个操作系统。基于节能量市场四个操作系统,结合我国经济发展实际,提出构建我国节能量交易市场化体系的建议。

考虑电动汽车充放电的输配协同能量-灵活性市场出清机制

为应对输电网对灵活性资源的迫切需求,挖掘配电网分布式资源的灵活性支撑潜力,首先,构建市场环境下电动汽车的车-网互动响应模型,分析不同充放电方式下电动汽车的需求响应能力,为电动汽车参与市场环境下电网调度控制提供模型基础;然后,计及配电网运营商对需求侧灵活性资源的聚合作用,以购买电力和灵活性资源总成本最低为目标,构建考虑电动汽车充放电方式的输配协同能量-灵活性市场出清模型,通过协调控制输配电网中各类灵活性资源来满足输电网的灵活性需求;最后,通过修改的IEEE 33节点输电网与2个IEEE 33节点配电网耦合的测试系统对所提输配协同能量-灵活性市场出清方法的有效性进行分析与验证。结果表明,所提方法可提升电力系统的运行经济性和灵活性。

虚拟电厂参与能量与辅助服务市场的协同优化策略

虚拟电厂作为一种具备储能特性的灵活性资源,虽然其在配合电网削峰填谷、消纳新能源等方面的作用越发重要,但其目前在市场运营上缺乏经济性及高效性,直接导致其参与市场积极性不足。鉴于此,提出一种虚拟电厂参与电能量市场与辅助服务市场协同工作策略。首先,基于现货市场电价与虚拟电厂的聚合情况,确定其参与市场各时段策略;其次,以虚拟电厂收益最大化为目标,采用动态规划方法构建多时间尺度下虚拟电厂参与现货电能量-调频市场协同优化模型;最后,通过仿真分析对比虚拟电厂只参与单独市场与联合优化情况下的收益及利用率,并使用shapely值法对参与虚拟电厂聚合的各类资源进行收益分摊分析,验证所提方案的可行性及有效性。

可再生能源配额制下风光储联合参与现货市场的交易决策

可再生能源配额制与现货市场建设的并行推进引起风电发电商、光伏发电商及储能电站(风光储)联合参与现货市场的交易决策发生变化。通过构建双层交易决策模型,对可再生能源配额制下风光储联合参与日前电能量及调频辅助服务市场的交易决策进行求解分析。模型上层以风光储总利润最大化为目标,同时考虑到风光储的内部调控,求解风光储最优交易策略;下层实现日前电能量和调频辅助服务市场的联合出清及绿色证书市场的清算。通过库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件、强对偶定理等方法将双层模型转换为混合整数线性规划问题进行求解。最后,通过算例验证了所提模型的有效性。结果表明:所提框架与模型能够优化风光储报量报价决策;可再生能源配额制的引入丰富了风光储的套利手段,风光储内部调控更加活跃;风光渗透率及配额制考核权重的变化对风光储的交易决策有重要影响。

计及能量-备用联合市场交易的含储能主动配电网运营策略

随着增量配电网运营权的全面放开以及电力市场化改革对储能的政策支持,深挖储能运行潜能,探讨其助力配电系统运营商协同参与电能量市场和备用市场的兼容性和运行模式,提升分布式储能利用率和配电网运行经济性是当前亟须解决的重要问题。针对分布式储能存储容量限制以及在主动配电网中的运行环境,分别建立备用可用性和可达性约束,提出了一种计及储能参与能量-备用联合市场交易的主动配电网运营策略。首先,阐述了以配电系统运营商为主体的总体运营模式。然后,对储能系统备用能力进行建模,量化储能容量限制下的备用连续调用能力以及潮流约束下能够送至根节点的备用容量。最后,考虑储能参与电能量市场以及备用辅助服务市场的能力,建立市场环境下主动配电网双层优化调度模型,以提升配电系统运营商的运营经济性及储能的利用率。仿真结果证明了所提策略的有效性。

基于两阶段随机优化的电能量与深度调峰融合市场出清模型及定价方法

高效的电力市场机制是新型电力系统构建的重要支撑。深度调峰辅助服务市场,作为我国提出的特色电力市场,已从两个方面取得丰硕成果,一是促进了火电机组改造,全系统深调能力的增加,二是通过交易促进了新能源消纳。近年来,各省逐步引入现货电能量市场,在此情况下,深度调峰市场如何与其适应成为亟待解决的问题。文章基于两阶段随机优化方法,建立了一种考虑深度调峰交易的市场出清及原始对偶非凸定价模型。其中,市场第一阶段为日前电能量市场出清,第二阶段考虑新能源随机性后,进行实时市场的电能量调整、深度调峰交易。此外,针对传统定价方法未考虑启动成本造成火电机组亏损的问题,基于原始对偶定价模型,引入了火电机组成本回收约束,保证机组收益从而引导市场健康有序发展。最后,采用ROTS算例系统,分析了所提方法和模型的适用性。

能量及调频市场下含储联盟体的竞价行为分析

随着储能在调频市场的不断发展,关于含储联盟体的决策行为对出清结果的影响及最大化自身收益的问题亟待解决。为探求能量及调频市场下申报不同的功率及电价所带来的影响,提出调频参与度概念,并搭建以最大化含储联盟体的收益及最小化配电系统运营商(DSO)成本为目标的双层优化模型,以跟踪中心轨迹内点法及遗传算法对联盟体间的博弈均衡问题进行求解,确定市场的纳什均衡点,得到2个市场下含储联盟体所采取的最优运行策略。最后,在IEEE 33节点系统算例中对所提模型及方法的可行性进行验证,分析不同调频参与度影响下的出清结果及自身收益情况,得出对调频参与度进行合理选择相比只参与能量市场时可获得更高收益的结论。

考虑能量-调频辅助服务下的用户侧储能经济运行策略

目前用户侧储能的投资回报期一般长达6~7年。为进一步提升用户侧储能经济运行收益,提出一种电能量和调频辅助服务市场规则下的经济运行策略。首先综合考虑峰谷价差套利和参与调频建立用户侧储能经济收益模型;其次,分析电力用户生产运行需求并建立用户侧储能运行约束;基于此,提出用户侧储能的两阶段经济运行策略,在日前给出用户侧储能最优调频容量申报量,在日内基于改进直接前瞻方法滚动优化用户侧储能充放电功率,提高整体运行经济性。最后,仿真结果表明所提策略能够有效提高用户侧储能运行经济性。

电力市场环境下独立储能多阶段协同交易策略研究

在新能源渗透率不断提高的背景下,储能等灵活性资源是构建新型电力系统的重要支撑。基于安徽电力市场建设现状,提出一种独立储能参与电力市场的多阶段协同交易策略。首先,提出了中长期交易结算模式。然后,针对电价和功率预测的不确定性,建立了多概率场景表征的日前电能量-备用辅助服务联合出清模型,并在此基础上建立了日内偏差量单独交易模型。其次,分析了储能老化成本对收益的影响。最后,以独立储能收益最大化为目标进行仿真,结果表明所提机制能有效提升独立储能市场收益,以期为电力市场建设提供参考。

新型储能参与电力市场交易的技术经济可行域研究

新型储能是平抑源侧可再生能源发电波动和响应荷侧负荷动态变化的重要手段,是未来构建新型电力系统的重要支撑。在新型储能可作为独立储能参与电力市场的政策支持下,研究储能参与电力市场交易过程中的技术和经济可行范围(可行域),成为影响储能在电力系统中应用推广及其商业价值实现的关键问题。为此,首先建立新型储能参与电力市场的交易模型,梳理新型储能在电能量市场和调峰辅助服务市场下的经济计算方法;随后以交易功率为研究对象,刻画新型储能在电能量市场和辅助服务市场下的技术经济可行域,并研究充放电倍率、电价等因素对可行域的影响规律;最后,通过Matlab仿真验证所提方法,发现所提方法可有效提高新型储能交易在技术性和经济性方面的态势感知能力,为新型储能市场投资主体提供决策依据。