全国统一电力市场演进过程下省间-省内市场出清及定价模型

为了促进电力资源在省间的余缺互济和在全国范围内的优化配置,我国正有序推进电力市场改革,逐步实现省间-省内市场的耦合和全国统一市场的演进。根据省间-省内市场耦合程度的不同,该文将演进过程划分为三个阶段:分层阶段、松耦合阶段和紧耦合阶段。进一步考虑跨区、跨省以及省内输电的输电费回收问题,跨区直流输电线路与区域内交流输电线路按照传输电量收费,省内线路按照用户负荷用电量收费。构建了面向不同输电费收取方式的出清模型与定价机制,分层阶段采用顺序出清,松耦合阶段采用双层迭代出清,紧耦合阶段采用统一出清,定价机制均采用节点电价定价机制。最后,利用IEEE 39节点和118节点系统进行仿真计算,验证了出清模型和定价机制的有效性,并分析了输电费对出清和定价结果的影响。

省间电力现货交易优化设计与定价机制

在“碳达峰·碳中和”的目标驱动下,受新能源地理分布与随机性影响,以跨区域交易为媒介的区域间电能与灵活性互济重要性凸显。目前,中国正处于构建全国统一电力市场体系的关键阶段,需要有效的市场机制来管理省间电力现货交易。基于上述背景,设计了一种不依赖于跨区域投标者的省间电力现货交易方法。首先,提出了基于报价区的市场出清模型,采用分区边际定价的方法计算每个报价区的结算价格;然后,基于等效双边配对方法,按潮流贡献计算得到各区域间交易所需承担的输电费用;最后,采用算例验证了所提方法的有效性。与已有方法相比,所提方法在不依赖于跨区域投标者的前提下完成了跨区跨省电力交易,充分利用了输电线路容量,且市场出清过程中保护了各区域内部网架信息隐私。

水电主导现货市场优化出清研究

针对传统以购电经济性为唯一目标的市场出清中梯级水电一边缺水一边弃水的水-电不匹配问题,本研究结合梯级水电运行特性,提出一种水力、电力、价格3因素耦合的出清方法。首先,梳理了梯级水电出清后缺水和弃水两种水-电不匹配的工况,提出用水-电耦合度指标来度量水量与电量匹配的程度,并给出了水-电耦合度的计算方法。其次,建立了适用于水电主导电力市场的水力、电力和价格耦合出清模型,设计了购电成本最小化和水-电耦合度最大化两个目标函数。为了提高模型求解效率,提出模型结构分层、搜索空间缩减和计算时段合并的模型求解综合降维策略,并基于价格排序-粒子群耦合优化算法实现模型求解。最后,以四川省串并混联开发的“3梯8站”组成的虚拟市场进行日前模拟出清。结果表明:与传统以经济性为唯一目标的出清模型相比,水-电-价耦合出清模型的购电费用不变,但水-电耦合度提高了1.57%,证明水-电耦合度最大化目标的加入不会增加购电成本,但对减少出力不足、提升出清结果的可执行率和降低弃水都有显著成效;所提求解策略降低了模型复杂度,提高了求解效率,为解决梯级水电现货市场出清中水-电-价的不耦合问题提供了新思路。

基于货运方式选择模型的铁路白货运输定价方法

铁路货运价格市场化改革是推进多式联运及快捷物流发展的有效措施。本文考虑托运人选择行为及承运企业不同的货运经营目标,提出铁路“白货”运输市场化定价方法。首先,构建货运方式选择行为模型揭示托运人对运输方式的选择行为。其次,结合承运清算办法构建不同货运经营目标下的定价决策模型,建立铁路全程运输价格、全程运输时间等运输服务属性值与铁路运量、承运盈余、清算收入等指标间的量化关系,并计算“白货”货运清算单价下浮后各指标变化情况,基于此分析铁路货运定价策略。案例结果表明:当前光伏货物运价水平下铁路获得较高的运量,但承运盈余为负,不可长期维持现状运价水平;铁路全程运输中两端短驳运输费用占比过大,削弱了铁路运价下浮对托运人选择铁路货运的影响力;降低“白货”货运清算单价给予铁路运输更具有竞争力的运价下浮空间,可提高铁路分担率、承运盈余和清算收入,调动铁路承运企业开拓铁路“白货”运输市场的积极性。

Stochastic Economic Dispatch Based Optimal Market Clearing Strategy Considering Flexible Ramping Products Under Wind Power Uncertainties

High penetration level of renewable energy has brought great challenges to operation of power systems,and use of flexible resources(FRs)is becoming increasingly important.Flexibility of power systems can be improved by changing generation arrangements,but the interests of some market participants may be harmed in the process.This study proposes a stochastic economic dispatch model with trading of flexible ramping products(FRPs).To calculate changes in revenue and reasonably compensate units that provide FRs,multisegmented marginal bidding for energy is simulated by linearizing generation cost,and an optimal market clearing strategy for FRPs is developed according to changes in clearing energy and marginal clearing price.Then,the correlation between prediction errors of wind speeds among different wind farms is determined based on a joint distribution function modeled by the copula function,and quasi-Monte Carlo simulation(QMC)is used to generate wind power scenarios.Finally,numerical simulations of modified IEEE-30 and IEEE-118 bus systems is performed with minimum comprehensive cost as the objective function.This verifies the proposed model could effectively deal with wind variability and uncertainty,stabilize the marginal clearing price of the electricity market,and ensure fairness in the market.

山东电力现货市场“五一”假期长时间负电价现象分析及启示

负电价是高比例新能源电力系统中出现的新现象。针对“五一”期间山东电力现货市场出现的长时间负电价现象,结合山东电力系统运行特点、市场出清与定价模型,围绕供需关系、参与主体、报价情况等各方面因素,系统分析了负电价产生机理以及负电价对煤电机组、新能源、电力用户收益和购电成本的影响。分析结果表明,山东出现的长时间负电价现象反映了整体上供大于求的关系,是新能源消纳需求对市场价格影响的体现。同时,配合中长期差价合约机制,负电价对发用电两侧市场主体的经济收益影响有限。在此基础上,提出了完善电力市场机制设计的相关建议。

考虑不同需求弹性的爬坡辅助服务市场出清模型

在新型电力系统建设背景下,高比例新能源出力间歇性和波动性给电网稳定和安全运行带来新的挑战,而提高电力系统灵活爬坡能力是应对新能源挑战的重要手段。为此,基于不同弹性的爬坡需求曲线,构建爬坡辅助服务市场出清模型,通过爬坡辅助服务市场激励灵活性爬坡资源建设,提升电力系统灵活爬坡能力。考虑不同区间的爬坡容量对电力系统的价值有所不同,建立不同需求弹性的爬坡需求曲线计算模型。在此基础上,设计了3种考虑不同爬坡需求弹性的爬坡与电能量市场联合出清模型,分析了这3种模型的爬坡影子价格定价方式及出清结果。构建算例展示弹性需求曲线计算方法及流程,基于IEEE 39节点系统对3种爬坡市场出清模型进行仿真分析。结果表明,增加爬坡需求弹性可提高系统整体运行的经济性。

多运营主体、多系统制式下都市圈轨道交通的客票定价策略及清分系统设计

[目的]都市圈轨道交通不同运营主体、不同系统制式的线路在客运量划分、运营成本核定上有所不同,且存在差异化定价需求。为促进都市圈“四网融合”,应对多运营主体、多系统制式(以下简称“二多”)下都市圈轨道交通的客票定价策略及其清分系统设计方案进行研究。[方法]基于二多条件下都市圈轨道交通线路客票定价及票务清分的特点及难点,提出了3种定价模式:全网统一票价率模式、OD(起讫点)差异化定价模式、基于OD和进出站时间的差异化定价模式,并分别制定了与之相匹配的票务清分流程。在此基础上,提出了二多条件下都市圈轨道交通线网票务清分系统的3个设计方案,以满足二多条件下都市圈轨道交通线网票务清分系统的不同需求。[结果及结论]应根据都市圈轨道交通线网的不同发展阶段,采取适宜的定价模式及清分方法。应根据都市圈轨道交通线网的运营主体特点及都市圈线网运营管理规划,选择合适的票务清分系统设计方案。

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。

抽水蓄能电站不同连续满发小时数在电力现货市场中的竞争力分析

抽水蓄能电站连续满发小时数的设计选择会影响电站的经济效益,尤其是连续满发小时数越长越有利于清洁能源消纳还是相反,一直是业内争论的焦点。为了澄清这一问题,本文虚拟了一座抽水蓄能电站,设计了3种方案,分别放进山东电力现货市场进行模拟交易。通过对不同方案在电力现货市场中的运行数据进行分析,找到了抽水蓄能电站连续满发小时数与其电力市场竞争力的对应关系,解决了抽水蓄能电站连续满发小时的选择难题。

考虑动态碳交易曲线的电–碳市场出清模型及节点边际电价构成机理分析

当前社会经济发展面临着能源短缺和化石燃料过度消耗的重大挑战,碳市场作为一种强制性市场手段可助力全社会减排行动。但因其与电力市场之间缺乏关联,故难以促进电碳耦合市场的有效协同。文章提出了一种考虑动态碳交易供需曲线的电碳耦合市场出清模型,并对节点边际电价构成机理进行了分析。首先,从电力交易中心把控碳市场流动商品及其价格的角度出发,考虑碳市场不同阶段对于排放总量限制的松紧程度,前瞻性地制定了基于供需关系原理的动态碳交易曲线,并建立了多能源发电商参与的考虑碳成本的电力市场出清模型;然后,基于此分析了节点边际电价构成机理,以定量体现碳配额约束对节点边际电价的影响。算例结果对节点边际电价组成和碳价的变化进行了分析,说明了引入动态碳交易供需曲线的必要性,同时分析了碳市场不同发展阶段、不同目标函数以及不同可再生能源出力特性对于出清结果的影响。

考虑跨省优先计划及输电费的南方区域电力现货市场出清模型设计

南方区域电力市场作为全国首个区域电力现货市场,合理使用电力市场出清算法对电力交易具有重要意义。因此,研究了电力现货市场的出清价格计算系统和计算算法,提出了一种考虑跨省输配电成分的南方区域电力现货市场出清模型。以社会福利最大化为目标函数,建立了考虑跨省输配电价对五省优化配置发电资源影响的市场出清数学模型,基于跨省输电成分输配电价,统一在区域范围集中出清,决定区域内发电计划和各跨省输电成分。最后基于IEEE 9节点系统的应用算例,结果表明所提出清算法能够满足电力系统连续生产的要求。

适应储能参与的调频辅助服务市场机制设计及调度策略

储能系统参与调频已经成为电力系统稳定频率波动的有效手段,合理的辅助服务市场运营机制有利于激励储能提供优质的辅助服务,培育优质的第三方市场主体。针对现有储能参与调频辅助服务市场面临的定价机制不完善、快慢调频资源补偿机制不合理和储能容量越限等问题,设计了适应储能参与的调频辅助市场运营机制,并在该市场机制下提出了考虑调频成本和储能荷电状态恢复的调频资源优化调度策略。首先,采用主客观权重方法计算不同类型的调频资源综合调频性能指标权重系数,刻画多类型调频资源的调频性能差异。其次,横向比对不同交易时段的调频需求,引入时间松弛因子优化交易时段的边际出清价格,有利于形成有效映射系统调频需求变化的调频价格信号。同时,为快速厘清快慢调频资源调频效果差异,采用空间松弛因子量化不同调频资源的替代容量,形成快慢调频资源的合理补偿。然后,充分考虑储能荷电状态影响,以调度周期内调频成本最小为目标函数,提出了多类型调频资源实时控制优化策略,在降低调频成本的同时有效避免储能容量越限。最后,以广东现行调频辅助服务市场交易规则为基础,验证了所提市场机制及调度策略的实用性和有效性。

基于改进引力搜索算法的电力市场环境下可再生能源竞标消纳优化

为解决新能源参与电力市场竞标、促进新能源消纳的问题,文章提出了基于改进引力搜索算法的电力市场环境下可再生能源竞标消纳优化模型。建立了风电、光伏机组出力模型,确定了风电光伏不确定出力场景削减。针对可再生能源竞标消纳模型建立了出清电价模型,确定了交易双方利润模型,并针对交易过程中的不确定概率进行了分析。提出了采用改进引力搜索算法联合模式搜索算法对出清电价模型进行求解。最后通过仿真分析,说明了所提方法的有效性。

国外电力现货市场价格上限设置方法综述

近年来,终端电气化水平的提升使用电需求飞速增长,进一步放大了用电曲线的峰谷和季节特性,加重了季节性用电高峰时段供电资源的稀缺程度。为了体现高峰时段供电资源的价值,同时防止价格在供需紧张、阻塞严重时不合理的飙升进而损害用户利益,便产生了价格上限。目前我国现货试点市场使用的价格上限大多数是参考尖峰时段电价设置的,缺乏完整的设计原理和流程。因此,通过总结对比国外电力现货市场中报价上限、出清上限的设置经验,提出了在我国不同发展场景下的报价上限和出清上限设置方法,达到挖掘电力真实价值、保护用户利益的目的。

基于古诺模型的热电厂电锅炉和储热优化配置

将电锅炉和储热系统集成到电热联合系统中是提高系统灵活性以及风电消纳的可行方案。为了综合考虑不同热电厂多主体配置电锅炉和储热系统,兼顾考虑调峰市场的出清价格,提出了一种基于古诺模型的多个热电厂博弈电锅炉和储热系统优化配置模型。从热电厂主体角度出发,构建基于古诺模型的热电厂年化调峰净收益最大为目标的上层优化模型;其次,以组合场景下的总燃料成本消耗最小和弃风最小为目标建立含电锅炉和储热系统的最优调度模型。最后分别基于实际9节点系统的仿真算例,验证了所提模型的合理性和有效性。

储能参与调峰辅助市场的报价策略研究

高比例新能源发展促进了储能在电力系统中的规模化应用,且国内多省已构建适应储能参与的调峰辅助服务市场。而储能在调峰市场的报价策略将影响其在电力市场的收益。分析储能在国内典型调峰市场的出清和价格机制;以分档出清的广西调峰辅助服务为基础,设计储能在调峰市场的4种报价策略;构建算例对比分析4种报价策略下储能的市场收益,并提出储能在调峰市场报价的建议方案。

房地产调控要从防涨转向防跌

当前房地产市场发生重大调整,需求持续收缩,房企经营困难,市场预期尚未改善。为促进房地产市场平稳健康发展,调研组对成都、重庆、广州和武汉四个城市进行了调研,了解相关主体的实际经营情况及政策诉求。为防止市场进一步趋冷,当前应将政策重心从防止房价过快上涨转向防止房价过快下跌,调研组从提振住房需求、优化土地供应、出清市场风险、增强房企信心、稳定市场预期五个角度出发,提出了相关政策建议。

面向现货市场的梯级水电站联合优化模型研究

电力现货市场环境下,梯级电站统一竞价是保障梯级电站上下游水量电量匹配关系的有效方法,而面向现货市场的梯级电站短期优化运行方式研究则是实现梯级统一竞价的前提。聚焦面向电力现货市场的梯级水电站联合优化调度问题,在分析电力市场负荷需求与出清价格相关特性的基础上,提出利用负荷需求变化过程驱动梯级水电站优化运行,再以大渡河下游瀑布沟至铜街子梯级电站为实例对象,建立了考虑日内出清价格变化趋势的期望电量最大模型,并将新型蜻蜓(Dragonfly Algorithm,DA)仿生优化算法应用于模型的求解中,最后选取典型日进行模拟计算,验证了模型与算法的有效性。结果表明:①采用蜻蜓算法求解的梯级电站运行方式如水位过程、出力过程等符合一般调度规律,计算时间与效率满足实用需求(120 s左右),说明其可以用于求解维数较高的梯级水电站短期优化调度问题。②电力负荷需求与出清价格具有较强的相关性,特别是二者的高峰、低谷出现时间高度一致,说明利用负荷需求过程驱动的梯级水电站优化运行可以引导梯级电站整体在负荷需求较大时段多发电,建立的期望电量最大模型具有一定的可行性,能够实现在保障梯级上下游水量电量匹配的同时追求较大的经济效益,可以作为水电系统参与现货市场竞价中电量申报方案的参考。

虚拟电厂参与灵活性辅助服务市场报价策略

随着风电、光伏等可再生能源的发展,传统机组出力的占比逐渐减小。为增加灵活性资源、弥补系统灵活性短缺,首先对具有灵活性资源的虚拟电厂和其他市场成员参与灵活性辅助服务报价策略进行了分析;然后,在虚拟电厂考虑自身经济最优条件下,对如何报价参与灵活性市场投标进行了分析;在市场成员不改变自身报价情况下,给出了独立系统运营商对市场成员最优出清价格和调度策略。通过算例分析了风电在不同容量虚拟电厂参与灵活性辅助服务下的投标过程,结果显示虚拟电厂容量越大则其参与市场竞标的能力就越强。