半月刊

ISSN 1000-1026

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  • 电力市场学术研究
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    • 国外电力市场最新发展动向及其启示

      2014, 38(13):1-9. DOI: 10.7500/AEPS20140520007

      摘要 (3293) HTML (0) PDF 1.11 M (2896) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究国外电力市场发展趋势和规律对于深化中国电力市场化改革具有重要借鉴意义。文中首先梳理了国外电力市场在发电侧和售电侧引入竞争、建立市场的基本模式;其次从市场模式和建设目标变化、电力市场范围扩大、强化电力基础设施投资激励、改进可再生能源市场机制、深入挖掘需求侧资源潜力以及加强电力市场监管等几个方面,对国际电力市场最新发展趋势进行了分析;最后结合中国电力市场建设发展的需求,提出了有关建议。

    • 国外电力现货市场建设的逻辑分析及对中国的启示与建议

      2014, 38(13):18-27. DOI: 10.7500/AEPS20140219003

      摘要 (2701) HTML (0) PDF 1.09 M (4706) 评论 (0) 收藏

      摘要:现货市场是电力市场体系的重要环节,对于电力市场的开放、竞争、有序运行起到了基础性的支撑作用,也是协调市场交易与系统安全的关键所在。文中在全面比对、分析不同国家电力市场建设最新实践的基础上,剖析了电力现货市场的体系架构与构建方式,提炼总结了现货市场建设过程中所需遵循的普遍性规律。并对现货市场构建中的一些关键问题和微观要素进行了深入研究和内在逻辑分析,包括:现货市场的交易规模及其影响因素,市场出清方式及其物理模型,现货市场的价格机制,市场力抑制等相关配套机制,以及现货市场与双边市场、金融市场的协调运行等。最后,对中国下一步建设与大用户直购电相适应的电力现货市场提出了相应的政策建议。

    • 面向风电接入的电力市场最优定价与跟踪控制策略

      2014, 38(13):51-57. DOI: 10.7500/AEPS20131016001

      摘要 (2059) HTML (0) PDF 1.26 M (2150) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过经济手段对电厂的发电行为加以引导是未来电力市场的发展方向。针对大规模风电并网下的风-火协同发电难题,设计最优跟踪控制策略。实时电价作为控制变量,火电厂的电价响应特性作为约束条件,市场的供需平衡作为目标函数。应用信息融合算法,综合火电状态反馈及风电预报前馈,在滚动时域上优化电价序列。通过收益变化引导火电厂主动参与系统调峰,确保风-火发电总量对负荷的动态跟踪,实现电网对风电的有效消纳。数值仿真结果验证了该方案的有效性,其定价-应价的互动策略可作为电力系统管理和火电厂出力的决策参考。

    • 含大规模风电场的电力系统旋转备用风险决策模型和方法

      2014, 38(13):64-70. DOI: 10.7500/AEPS20131011012

      摘要 (2660) HTML (0) PDF 1.66 M (2284) 评论 (0) 收藏

      摘要:大规模风电场并网后其出力的不确定性增加了系统运营方在制定旋转备用计划时平衡成本与风险之间的难度。为应对这种挑战,首先在考虑风速预测误差、风速实时波动和风电机组故障的情况下对风电功率的随机性进行了分析;然后,建立了以考虑旋转备用容量成本和停电损失的旋转备用成本期望值和条件风险价值为目标的多目标优化模型,并采用多目标免疫优化算法和蒙特卡洛场景模拟法求出旋转备用成本期望和条件风险价值的最优前沿集;最后,采用模糊决策理论确定最终的旋转备用计划。算例结果表明该多目标模型可以有效地求出旋转备用成本期望和条件风险价值的前沿集;模糊风险决策模型比普通风险决策模型扩大了风险容忍系数的有效区间,更能反映风险态度;而考虑条件风险价值的旋转备用优化模型在风险规避方面比仅考虑成本期望的模型更具优势,可以作为旋转备用计划决策者的风险管理工具。

    • 储能参与的AGC市场出清优化建模新方法

      2014, 38(13):79-84. DOI: 10.7500/AEPS20131015004

      摘要 (2440) HTML (0) PDF 1.08 M (2331) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于火电机组和储能系统在自动发电控制(AGC)调节上的互补特性,结合华北电网辅助服务补偿的实践,提出了一种储能系统参与AGC的优化配置方法。结合仿真工具,分析了火电与储能的AGC容量比例与对应的系统AGC控制效果的关系;进而在给定的全网AGC多运行目标下,应用线性规划模型,提出了一种对不同AGC电源的容量进行优化配置的建模方法。最后,以5机2储能系统的简化系统为例,对所提出的优化模型进行验证。算例结果表明,合理地利用储能系统将有助于在技术和经济两方面实现电力系统的AGC整体运行最优。

    • 基于保险理论的黑启动辅助服务定价方法

      2014, 38(13):85-91. DOI: 10.7500/AEPS20130415002

      摘要 (2670) HTML (0) PDF 1.14 M (2506) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黑启动辅助服务补偿费用采取“取于用户,补偿网源”的思路为出发点,提出了一种基于保险理论的服务定价方法。首先,定义黑启动辅助服务保险合同参与主体,设计符合系统恢复特征的保险标的,提出以协议时间作为投保人与保险人之间的保险约定:大停电发生后,保险人应在协议时间内向投保人提供恢复功率,否则被视为违约。然后,详细阐述各项合同要素的计算方法。最后,将服务最优定价问题转化为求解最优协议时间:第1步,根据协议时间与不同合同要素的函数关系,获得合同要素曲线间理想交点对应的协议时间,推导临界协议时间,共同作为服务定价优化模型的约束条件;第2步,以主体间概率收益差距最小为目标函数,计及上述约束,计算最优协议时间,从而求得相应的服务价格。针对某实际系统进行算例分析,说明了所提方法的应用步骤和基本特征。

    • 含电动汽车和风电机组的虚拟发电厂竞价策略

      2014, 38(13):92-102. DOI: 10.7500/AEPS20140212010

      摘要 (3202) HTML (0) PDF 1.37 M (3501) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于含电动汽车和风电机组的虚拟发电厂,由于可调度充放电的电动汽车数量和风电机组出力均存在明显的不确定性,这样虚拟电厂在电力市场中参与竞价时就必须考虑这些不确定性。在此背景下,计及上述不确定性因素的影响,并在下述假定的基础上研究了含电动汽车和风电机组的虚拟发电厂竞价策略:风机出力的上下限为随机变量;日前能量市场和调节市场电价均为波动区间已知的随机变量;虚拟电厂中可调度充放电的电动汽车数量足够大,能够在平抑虚拟电厂内的风电机组出力波动的同时参与调节市场竞价。在同时考虑电动汽车电池放电损耗成本以及调节备用被实际调用比例的情形下,构建了虚拟电厂参与日前能量市场和调节市场的联合竞价策略的鲁棒优化模型。之后,采用IBM公司开发的高效商业求解器CPLEX 12.2对模型进行了求解。最后,通过算例对所构建的模型和采用的方法进行了验证,算例结果表明了所建立模型的合理性和求解方法的有效性。

    • 基于离散吸引力模型的用电需求价格弹性矩阵

      2014, 38(13):103-107. DOI: 10.7500/AEPS20131015003

      摘要 (2449) HTML (0) PDF 1.37 M (2806) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析用户对电价的响应是研究用电需求量随电价变化规律的关键,因此建立一种准确的需求价格弹性矩阵的计算方法十分必要。文中基于离散吸引力模型,依据价格需求弹性的定义,推导出自弹性系数和互弹性系数的计算公式,并通过数学运算,将离散吸引力模型线性化。运用SPSS软件对待估参数进行估计,得到分时电价下的需求价格弹性矩阵。运用该需求价格弹性矩阵结合历史电力需求量数据,可以预测未来时段不同力度的分时电价下的用电需求量。

    • 考虑需求响应的含风电电力系统的优化调度

      2014, 38(13):115-120. DOI: 10.7500/AEPS20131014001

      摘要 (2431) HTML (0) PDF 1.77 M (2717) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了考虑电价响应和用户满意度的含风电电力系统优化调度新模型。该新模型融入电价响应这一用电调度方式来优化调整次日的负荷曲线,以降低风电的反调峰特性和间歇性对优化调度的影响,同时通过引入用户用电满意度约束,确保所做出的调整让用户满意。该模型改变了一味通过协调优化发电侧资源去配合风电并网的传统模式,形成了发电资源和负荷资源共同协调优化配合风电并网的新模式。算例分析表明,所提出的考虑需求响应的含风电电力系统的优化调度模型,可以在满足用户用电满意度的前提下,降低系统运行费用,特别是大幅降低了机组的启停费用,提高了含风电电力系统运行的经济性。

    • 基于多代理技术的需求响应互动调度模型

      2014, 38(13):121-127. DOI: 10.7500/AEPS20131016002

      摘要 (2506) HTML (0) PDF 1.37 M (2371) 评论 (0) 收藏

      摘要:电力高峰负荷的不断攀升以及间歇式新能源的大规模并网增加了电网调度的难度,将需求响应资源融入传统发电日前调度计划将丰富电网调度的模式。针对需求响应资源数量多、分布广、难以直接控制等特点,文中设计了包含多种类型电力终端用户的负荷代理与电网调度中心的互动机制,综合考虑不同需求响应资源的调度成本以及其他负荷代理的不完全信息,负荷代理以自身利润最大为目标进行分散决策。针对需求响应项目可能导致电力公司收益减少而影响其开展相关项目的积极性,电力公司以自身利润最优进行发用电资源的统一优化。基于IEEE 39节点系统算例,通过分析计及互动调度前后发电机出力变化、电力公司的调度成本和利润以及负荷代理的收益,说明了所提需求响应互动调度模型有利于实现电力公司和负荷代理的“双赢”。

    • 系统动力学在需求响应综合效益评估中的应用

      2014, 38(13):128-134. DOI: 10.7500/AEPS20130716017

      摘要 (2619) HTML (0) PDF 1.09 M (2302) 评论 (0) 收藏

      摘要:评估需求响应资源的综合价值有利于实施机构掌握需求响应项目的实施效果,以及各参与主体了解自身投入和获益。系统动力学方法为需求响应综合效益评估提供了系统性更强、动态性能更佳、因果反馈关系清晰的解决思路。文中在明确需求响应参与主体和实施成本、效益的基础上,考虑了外部效益的影响,关注可再生能源和电动汽车接入,建立包含基于价格和激励两种项目类型的精细化仿真模型。通过仿真算例验证了模型的合理性和有效性,各参与主体均将通过实施需求响应受益并相互影响,外部效益内部化有助于提升综合效果。

    • 海上风电的经营期成本计算模型

      2014, 38(13):135-139. DOI: 10.7500/AEPS20131015015

      摘要 (2493) HTML (0) PDF 1017.10 K (4012) 评论 (0) 收藏

      摘要:海上风电是近年来全球新能源发电的新增长点,但电价机制的不完善严重阻碍了海上风电发展进度。文中通过综合分析国内外海上风电定价机制以及海上风电成本结构特征,提出了海上风电经营期成本计算模型,并以中国某省在建及规划中的海上风电场为实例进行了详细分析计算。结果表明,风能资源优势海域具有更低的经营期成本,因此多海域风电场上网电价应区别对待,经营期成本对年均满负荷小时数和初始静态投资额的变动最敏感。

    • 基于回归分析的电网运行维护费合理性评估

      2014, 38(13):140-144. DOI: 10.7500/AEPS20130912013

      摘要 (2556) HTML (0) PDF 1.03 M (2287) 评论 (0) 收藏

      摘要:电网运行维护费是输配电成本的重要组成部分,为了科学测算输配电价格,需要准确合理的成本数据。但国内各省级电网运行维护费之间差异较大,难以按统一标准或分类标准来判定其合理性。文中基于回归分析理论,提出一种评估电网运行维护费合理性的方法。首先进行电网运行维护费的影响因素分析,筛选出主要影响因素;其次提取主成分消除各影响因素之间的多重相关性;然后对电网运行维护费与主成分进行回归分析,得到省级电网运行维护费的统计规律;最后利用肖维勒准则来评估电网企业上报的运行维护费数据的合理性。以27个省级电网企业的实际数据进行算例分析,结果表明该方法有效可行。

    • 英国低碳化电力市场改革方案初析

      2014, 38(13):10-17. DOI: 10.7500/AEPS20131015016

      摘要 (2493) HTML (0) PDF 1.30 M (2973) 评论 (0) 收藏

      摘要:英国电力工业市场化进行了20多年,已建立了较完善的市场体系。但由于全球气候变化和环境因素影响,英国电力市场计划实行第3次改革,其目标是推动低碳电源发展和确保电力安全,同时防止未来电价的大幅上涨。文中根据近几年英国政府部门发布的相关文件,总结介绍了英国电力市场这次改革的主要内容,包括基于差价合约的上网电价机制、容量市场的建立、碳价格机制、碳排放标准和资产监管等,并讨论了其预期效果。简要叙述了其对中国电力市场建设的启示意义。

    • 电能调频和运行备用同时优化的数学模型与结算价格分析

      2014, 38(13):71-78. DOI: 10.7500/AEPS20131011017

      摘要 (2309) HTML (0) PDF 1.04 M (2755) 评论 (0) 收藏

      摘要:尽管电能、调频和运行备用属于不同的市场,但它们均是由发电机组或者参与需求响应的用电负荷提供的,由于其中部分提供者可以同时提供多种服务,因而对其进行联合优化的方法无疑优于采用电能、调频和运行备用按次序优化的方法。文中在对美国典型电力市场运行规则进行分析的基础上,给出了电能、调频和运行备用同时优化时的数学模型,推导出调频和各种运行备用结算价格的结算方法,分析了容量约束绑定情况下机会费用的计算公式,讨论了需求曲线的确定原则,分析了需求曲线对结算价格的影响。通过分析可以看出,采用电能、调频和运行备用同时联合优化的方法可以获得更好的优化效果。

    • 跨区跨省交易管控指标及其平台技术

      2014, 38(13):108-114. DOI: 10.7500/AEPS20131009013

      摘要 (2855) HTML (0) PDF 1.17 M (2251) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着中国特高压电网的建设,跨区域互联大电网的格局逐渐形成,物理上电网的互联为电力的远距离供需互济提供了载体,将由传统的区内与省内的本地平衡发展为跨区域全网范围的总体平衡。为有效发挥大电网下的全局优化作用,实现全网资源的优化配置、减少能源损耗、降低购电成本等目标,提出了支撑智能电网的跨区跨省交易管控技术,基于供应链方法、集团管控理论、风险管理理论和成本管理理论对全网关键物理特性与经济特性进行分析,构建了跨区跨省交易管控的指标体系,并形成交易事前的空间管控、交易事中的过程管控、交易执行管控和交易事后评价的管控流程,最终通过建立管控平台,实现管控技术应用。经平台验证,该方法可通过数据流、信息流、电能流的全过程分析,及时监控跨区跨省交易的进行状态,并通过优化交易路径,交易风险识别,降低交易运营成本,保障电力交易的合理、合规开展,促进电力交易的快速决策、精准决策与智能决策。

    • 电力用户与发电企业直接交易相关问题探讨

      2014, 38(13):33-37. DOI: 10.7500/AEPS20131014014

      摘要 (2525) HTML (0) PDF 1008.99 K (2740) 评论 (0) 收藏

      摘要:电力用户与发电企业直接交易将是中国电力市场改革的重要环节。结合中国当前计划形式和市场交易并存的现状,探讨了近期及将来直接交易中市场准入、交易空间、交易组织、输配电价、辅助服务、阻塞管理、交易执行方面的问题,提出了上述问题的解决方案,并分析比较了各方案优缺点,以期对直接交易实施提供参考。

    • 电力市场环境下含大型风电场的输电网过网费定价模型

      2014, 38(13):58-63. DOI: 10.7500/AEPS20131014004

      摘要 (2269) HTML (0) PDF 1.10 M (10920) 评论 (0) 收藏

      摘要:从容量约束、负荷水平、电源类型等因素分析了容量系数对阻塞成本的影响。根据容量系数特点,在输电网过网费定价模型中加入电源年发电持续曲线,并计及电源节点注入功率对电网元件的年度增量成本的影响,提出了新的包含风电场的输电网过网费定价模型。该模型能够量化分析风电场接入系统后对电源节点过网费的影响,并反映容量约束、负荷水平和电源特性对系统的贡献,同时能够对具有相近容量系数的电源过网费评估作有效区分。通过3节点系统和IEEE 30节点系统分析计算,验证了所提定价模型的有效性。

    • 双边分段竞价的电力市场

      2014, 38(13):28-32. DOI: 10.7500/AEPS20130910007

      摘要 (2900) HTML (0) PDF 1.09 M (3178) 评论 (0) 收藏

      摘要:电能竞价机制对电力市场中各主体的公平交易和供需互动都起到关键性作用。文中提出了基于电力联营体模式,包含供需双方的双边分段电力市场竞价机制,并对其交易原理和各方效益进行了分析。文中将分段竞价理论扩展到了需求侧,在更好地反映电力生产和消费特性的基础上还体现了购电主体的价格意愿和用电方式的选择,从而更好地保障购电者的权益,而且使可平移负荷在市场中能更充分地发挥其灵活用电的优势,促进削峰填谷。双边分段竞价机制对大用户、惯性负荷等诸多负荷以及未来的用电模式、电力系统整体效益、全社会效益将会带来利益。

    • 考虑风电的电力联营市场日前出清模型

      2014, 38(13):45-50. DOI: 10.7500/AEPS20131014015

      摘要 (2519) HTML (0) PDF 1.05 M (2496) 评论 (0) 收藏

      摘要:大规模风电并网对电力市场的运行提出了诸多挑战。文中分析了风电不确定性对日前市场的影响,提出了一种考虑风电的电力联营市场的日前出清模型。相比于传统出清模型而言,所提出的模型借鉴“事后电价”思想,根据概率性风电功率预测的结果生成多场景模型,模拟描述风电的随机性,考虑实际运行中电价不确定性所造成的风险;同时,考虑了发电计划的调节需求和火电机组的调节能力,兼顾系统运行的经济性和安全性。IEEE-RTS 1979算例分析表明,采用所提出的模型进行风电出清能够保障负荷供应,降低系统生产成本。

    • 对偶问题多解情况下一种基于激励的节点电价确定方法

      2014, 38(13):38-44. DOI: 10.7500/AEPS20131015012

      摘要 (2428) HTML (0) PDF 1.14 M (2433) 评论 (0) 收藏

      摘要:在一个有大容量机组和大用户主导的电力市场中,定价多解情况发生的概率是不可忽略的,并且产生的影响也是显著的。针对对偶问题多解情况,文中分析了问题产生的本质,进而提出了一种基于激励的定价方法。首先,在传统定价理论的基础上进行了合理延伸,分析了双侧竞价模式下定价的理论区间,并提出了伪边际报价的概念。然后,通过对市场参与者激励的讨论,构造了关于伪边际报价的附加方程,从而实现拉格朗日乘子的唯一求解,并据此确定节点电价。理论分析和算例表明该方法确定的节点电价是合理且激励相容的。