监督业务一体融合背景下电力交易机构敏感数据综合管理研究

作为网络安全的基础,数据安全的重要性已经引起人们的广泛重视,习近平总书记指出“没有网络安全就没有国家安全”。在电力市场化改革背景下,为切实落实党中央关于数据安全指示精神,面对电力市场的新型廉洁风险,文章基于电力交易机构数据安全合规领域的调查研究,以“监督+数据”为核心要点,结合国有企业合规管理体系和依法治企建设成果,围绕“领导责任化、基础清晰化、管理机制化、探索数字化”四个方面构建电力交易机构敏感数据综合管理机制,以此实现监督与电力交易业务在“工作机制、风险识别、管控措施、数字化支撑”四个方面的融合,发挥监督作用,提升监督效能和数据信息保密管理水平,为树立公开、公正、公平的电力交易机构形象奠定基础。

电力市场环境下大规模水电站群月度交易电量分解与校核方法

针对电力市场环境下月度电量交易与发电调度衔接不够紧密导致水电站经常出现严重超发、少发和弃水等问题,提出大规模水电站群月度交易电量分解校核模型与求解方法。该模型根据来水大小分别采用汛期目标和枯期目标,汛期目标为当日的月累计发电量完成进度与系统计划进度偏差最大值最小,枯期目标为月末累计发电量与交易电量相对偏差最大值最小,求解思路是首先利用滚动预测的日尺度负荷,依次扣除不参与优化的火、风、光三类电源以及部分水电站计划出力后,剩余负荷作为优化计算的边界条件,然后以进度完成偏差大小为启发信息迭代优化月度交易电量分解到日尺度,并耦合水量平衡、负荷平衡、电量平衡、断面极限约束进行多维校核。以云南澜沧江、金沙江、红河以及伊洛瓦底江等干流梯级50多座水电站群为研究对象,结果表明提出的分解校核模型能够实现月度电量交易与发电调度无缝衔接,有效缓解大规模水电站群超发、少发和弃水等问题,对保障交易电量顺利执行以及电力系统安全稳定运行具有重要意义。

基于信用评分的电力交易区块链改进RAFT共识机制

随着“双碳”目标的推进及新能源的广泛接入,电力市场交易主体数量激增后相应的管理、运营复杂程度大幅增加。基于区块链技术的电力市场交易平台是解决交易过程安全、高效和公平问题的有效途径,其中共识机制是电力市场区块链技术的关键。RAFT适用于异步网络、节点动态变化的区块链,但存在易产生选举纠纷和无法适应恶意节点的缺点,为此提出基于信用评分的电力交易区块链改进RAFT共识机制,结合电力市场运行特点,利用信用评分的方式替代节点投票避免选举纠纷,提高RAFT选主的速度;通过设置审核节点对日志复制和选举结果进行审核,提高RAFT对恶意节点的适应能力;通过以上改进在满足集群节点有效一致性的要求下提高了RAFT共识机制的速度和吞吐量。最后通过实例模拟验证了本文所提改进RAFT共识机制的有效性和速度。

电力市场交易机制综合评价模型研究

对比分析了国内外电力市场背景及其交易机制的异同,论述了电力市场交易机制的设计原则和目的。以市场的流动性、稳定性、经济性、发展协调性和公开性为一级指标,构建了电力市场交易机制的评价指标体系。考虑到指标体系的层次性和一些指标评价标准的模糊性,建立了电力市场交易机制模糊综合评价模型。论文将所建立的评价模型应用于云南电力市场交易机制的评价,并结合云南电力市场运行实际,对各一级指标评价结果进行了分析,结果表明云南电力市场交易机制总体表现良好,验证了评价指标体系和评价方法的有效性。

云南电力市场集中竞价交易规则设计

立足云南实际,采用赫芬达尔-赫希曼指数(HHI)进行多维度深入分析,确定了云南电力市场"双边垄断"的市场结构特征,设计了基于申报价格出清的集中竞价交易规则,并与国内外常用的统一价格出清规则进行了对比分析,表明申报价格出清规则更加适合云南实际。

高比例水电电力市场日前现货出清方法

如何处理梯级水电时空水力、电力紧耦合等复杂特性,解决竞争性弃水、发电能力不足等问题,是高比例水电日前现货市场出清中的关键问题。结合云南实际工程,提出高比例水电电力市场日前现货出清方法,以事后水力校核环节替代出清模型中的水力约束,根据弃水、欠发问题产生原因,构建了包括梯级电站日电量约束、弃水约束在内的条件约束集及相应触发条件;引入、更新相关边界控制约束,迭代解决出清过程中的弃能、上下游匹配失衡问题,实现模型的高效求解;设计了结算补偿策略以弥补弃水处理对其他电站的利益损失。以云南电网实际发电数据进行模拟计算,结果表明该方法能够有效解决发电量匹配失衡、竞争性弃水问题,且实现了较高的求解效率。

风电参与云南电力市场化交易的研究

近年来,云南电力供大于求形势严峻,清洁能源消纳问题日益突出。随着电力体制改革的深入,风电等可再生能源参与电力市场交易将是无法避免的趋势。本文在对国内外风电参与电力市场交易模式的研究基础上,提出了云南风电参与市场化交易的设计思路,建立风电参与集中撮合交易的数学模型。通过云南风电参与电力市场化交易的实例应用,验证了云南风电参与市场交易的设计思路与交易模型的有效性。

考虑风电出力和电价不确定性的水风联合现货市场竞价策略

以风电为代表的新能源参与现货市场已是大势所趋,但出力不确定性导致其市场竞争力较弱,而电价的不确定性又进一步增大了其承担的收益风险。联合具有灵活调节能力的水电是有效的解决途径,而制定符合决策者风险意愿的竞价策略则是其中亟须解决的关键问题。为此,从价格接受者角度提出了水电联合风电参与现货市场的竞价模型。模型中采用笛卡尔积组合后的典型场景集描述风电出力、市场电价等多种不确定性,采用条件风险价值衡量不确定性导致的市场风险,并以风险因子作为决策者风险偏好纳入决策过程。通过引入0/1整数变量,将模型中的非线性函数转换为混合整数线性规划模型予以求解。以中国西南某省梯级水电站和风电场为背景,验证了模型的有效性,并进一步分析了风险偏好对竞价决策的影响。

基于信息差距决策理论的虚拟电厂报价策略

为进一步提升分布式能源的调节潜力,基于信息差距决策理论,将探讨虚拟电厂(virtual power plant,VPP)在参与需求响应(demand response,DR)策略时的竞价方式分为平衡型、保守型和进取型3种策略模型,并为每种策略设计鲁棒函数和机会函数,分别实现对不同类型决策的优化。同时,设置ε约束模型,考虑了碳排放和利润的权衡关系。采用IEEE 18节点系统作为仿真环境,验证了所提方法的优点和必要性。仿真结果表明,保守型VPP能够保证在未来价格落入最大鲁棒性区间时获得最小关键利润;进取型VPP能够从意外的价格波动中获益,并实现期望的利润。

电力市场环境下梯级水电站中长期调度与检修计划双层优化模型

电力市场环境下,为降低梯级水电站检修计划对运营收益的影响,建立了中长期调度和检修计划双层优化模型。中长期调度为外层优化,根据径流和价格预测进行决策,应用遗传算法优化各时段梯级水电站出力,搜寻最优效益空间。检修计划为内层优化,重点考虑了梯级上、下游水电站水力、电力耦合关系对检修计划的影响,以满足实际运行需求;以中长期调度优化中间结果为边界条件,以检修损失最小为优化目标,包括检修收益损失和停运风险损失,并将检修损失与中长期发电收益归并为总收益,作为遗传算法适应度函数,从而实现中长期发电计划和检修计划的联合优化。最后,以某＂1库3梯级＂水电系统为例进行仿真分析,结果表明：所建双层优化模型结构清晰,实用性较强。

巴西电力市场研究:市场机制内在逻辑分析与对我国电力市场建设的启示

首先,进一步深入研究巴西电力市场结构和体制机制的内在逻辑,包括:运行规划和发展规划内在逻辑、容量充裕性和供电可靠性内在逻辑、电力交易和运行调度内在逻辑、市场交易机制内在逻辑、新投产/已投产电源分开拍卖内在逻辑等。然后,从市场化改革动机和路径、电源结构与特点、市场模式选择、保障能源供应安全机制等方面,与美国、北欧、英国等国家/地区电力市场进行对比,总结分析各市场模式对"水电主导"电力系统的适应性。最后,根据上述研究分析,结合我国电力工业现状和各省区资源禀赋迥异特征,从促进能源可持续发展和能源资源最优利用角度,提出对电力市场建设方案和机制设计的启示与建议。特别是针对云南、四川等水电富集地区电力市场模式选择、保障能源供应安全和水电可持续发展机制设计等方面的建议,以期为我国电力市场建设提供有益参考。

加强党的建设 引领电力交易机构高质量发展

在现代电力交易机构高质量发展过程中,电力交易机构必须始终坚持党的领导,坚持党对电力市场化改革的领导不动摇,坚持发挥党组织的领导核心和政治核心作用,保证党和国家对电力体制改革和新型电力系统建设的重大部署得到全面贯彻执行。在习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神的指引下,电力交易机构必须牢牢坚持“国企姓党”的根本政治属性,锚定统一开放、竞争有序、安全高效、治理完善的全国统一电力市场体系建设,将党的建设作为引领电力市场高质量发展的强大政治保障,更好地做到强根铸魂、提质增效,更好地做到“人民电业为人民”。

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。

基于非参数核密度估计的电力市场用户电量异常数据辨识与修正方法

随着我国电力现货市场的逐步推进,电力市场中的交易结算环节对电力市场用户电量数据的准确度提出了更高的要求。首先,为解决由于计量装置等问题造成的分时电量数据缺失与异常,采取非参数核密度估计(kernel density estimation,KDE)的方法,对窗宽进行优化选取,根据电力市场用户的历史电量数据提取其日分时电量特征曲线。其次,将提取的特征曲线结合历史电量所蕴含的信息得到用户电量数据的可行域矩阵,并将其应用于异常数据的辨识中。再次,根据异常数据区间用电量大小对特征曲线进行缩放处理后的数据作为连续缺点数据修正值。最后,利用某省电力市场用户的计量电量数据,对所提方法的有效性和准确性进行了验证。结果表明所提方法能够有效地处理异常数据,和其他方法相比较,该文方法在连续多点电量数据异常的修正过程中准确度最高,具有实际应用价值。

模型和数据混合驱动的双边协商电力市场合约价格预测方法

对双边协商电力市场合约价格的合理预测和预判可以给双边市场运营和监管提供重要支撑。传统电价预测方法主要针对可形成稳定时间序列的节点、区域或系统电价,对于具有“一人多单、一单一价”的高度异质性特点的双边协商市场则难以直接适用。中国当前双边协商市场数据类型单一、数据规模小的现状进一步加大了预测难度。为此,提出从微观行为到宏观价格的解决思路,给出了基于电力经济学模型和实证数据混合驱动的预测方案。首先,结合电力市场特征,提出可解释双边市场二元协商机理的公理化经济学模型,将市场主体的电能价值估计值与均衡价格联系起来;然后,基于数据回归的思想建立多主体联合优化模型,逆向求解各主体的价值估计值;最后,结合市场主体的价值最优估计值和所提出的经济学模型,对未知合约成交价格进行预测。算例结果表明,所提方法可适应当前数据环境,不仅预测精度高、速度快、鲁棒性好,还可以揭示双边协商市场的微观经济学规律,具有较强的解释力。

耦合梯级水电调蓄价值的月度集中撮合交易出清方法

集中撮合交易中上下游电站报价不匹配是我国西南高比例水电电力市场建设面临的难点和痛点问题,极易产生竞争性缺电、系统购电成本增加等不利影响。针对这一问题,引入水电调蓄价值概念,量化描述上游电站发电量对下游发电能力的影响,构建以梯级水电调蓄价值最大为目标的优化模型,确定报价高于边际出清价格但梯级协调后可降低系统购电成本的申报电量出清排序,形成耦合梯级水电调蓄价值的月度集中撮合交易出清方法,并分析PAB和MCP典型价格机制的适用性。仿真算例表明,该文方法能够协调上下游中标电量、兼顾具有调蓄价值的水电主体利益,较现有集中撮合方法可进一步降低全系统购电成本,同时有助于抑制梯级上游电站利用其地理位置优势不合理报高价行为,为解决集中撮合交易上下游不匹配问题提供新的思路。

云南电力市场建设的实践及展望

云南省的清洁能源占比高、电源与负荷逆向分布,在可再生能源消纳、市场放开程度等方面积累丰富经验,其改革路径与经验对其他省份具有重要借鉴意义。以云南最新的电网运行与市场建设情况为背景,总结云南省的改革历程与实践经验。首先,介绍云南电力市场概况,以交易品种、市场主体变化为主线,梳理云南电力市场发展历程;然后,介绍云南交易模式及机制,分析包括激励机制、多能协同在内的云南市场化交易的创新机制设计;最后,结合实际情况,提出未来云南完善中长期交易机制、推进现货市场、探索零售市场的相关建议。

基于加权FCM聚类算法的电力市场主体价值细分

随着参与市场化交易的市场主体数目的日益增多,市场主体进行价值细分对电力交易中心提供优质、有效的服务具有重要作用。考虑到传统单一的聚类算法在确定评价指标权重上的主观性,结合电力交易中心的工作目标和市场主体的历史交易等数据,建立电力市场主体价值评价指标体系,在指标体系的基础上对电力市场主体进行聚类分析,提出加权FCM聚类算法,并通过实例验证该算法的有效性。运用该算法对某电力交易中心981个市场主体进行聚类分析,并得到一组优化的特征权重矩阵,将市场主体分为高价值型、低价值型和成长型3类。最后总结不同类别市场主体的价值特点,并对电力交易中心如何优化服务资源提供建议。

云南省汛期月度电量交易计划分解方法

针对日负荷和来水预测不确定性带来的中长期电量交易计划分解难以达到预控的进度目标,提出了汛期月度电量交易计划分解方法。利用日尺度负荷和径流预测结果,动态更新当日至月末的负荷和入库流量预测信息,采用当日的月累实发电量完成度与系统计划完成度偏差最大值最小的目标函数,生成参与发电计划调整的电站集合,滚动修正后续日发电计划。以云南省澜沧江、金沙江、怒江、红河以及伊洛瓦底江等干流流域约56座省调平衡水电站为研究对象,实例结果表明:该方法可满足当前云南电力交易中心的中长期交易电量分解到日的需求,有效解决了目前中期电量交易计划分解与梯级上下游水量平衡衔接不够紧密的实际难题。

基于激励相容与深度博弈的云南电力市场机制设计及应用

针对云南独有的复杂能源、经济、电网、市场结构特性,根据激励相容、深度博弈和信息不对称的理论方法,设计了云南省全新的电力市场架构、交易机制和信息披露机制,提出了"点对点"、"背靠背"、"面对面"的三步交易体系,以及中长期交易为主、日前短期交易为补充的交易模式。在年度双边交易的基础上引入月度双边交易,并设计了价格调整机制,增加了"点对点"式双边交易的灵活性;允许市场主体申报多段电量和多个志愿电价,提高了"背靠背"式集中撮合交易的成交率;给予购售双方轮流一挂一摘的权利,增加了"面对面"式自主挂牌的成交机会;引入日前电量交易,帮助市场主体有效控制偏差,提高合同履约率。云南电力市场机制取得了良好的实践效果,2016年云南市场交易电量达到59TW·h,占全省用电量的53.8%,合同整体履约率超过96%,清洁能源发电量比例达92.7%,云南电力市场模式日趋成熟完善。