半月刊

ISSN 1000-1026

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  • 新电改背景下的电力市场模式、机制设计与关键技术
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    • 特约主编寄语

      2017, 41(24):1-1. DOI: 10.7500/AEPS20171116011

      摘要 (2782) HTML (0) PDF 960.42 K (1599) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 欧洲统一电力市场建设及对中国电力市场模式的启示

      2017, 41(24):2-9. DOI: 10.7500/AEPS20170614004

      摘要 (2328) HTML (0) PDF 2.96 M (5055) 评论 (0) 收藏

      摘要:当前中国正处于深化电力市场建设的关键时期,考虑到构建资源大范围优化配置电力市场的迫切需求,回顾欧盟电力市场化改革的历程和主要做法,对于中国下一步深化改革具有重要借鉴意义。首先梳理了欧盟统一电力市场建设背景和历程;其次从市场架构、主要品种、输电阻塞处理方式等几个方面,对欧盟统一电力市场建设主要举措和最新进展进行了梳理;最后基于国内电力市场建设环境和需求,分析了欧盟经验对中国电力市场建设发展的启示,并给出了有关建议。

    • 考虑灵活块交易的电力现货市场出清模型

      2017, 41(24):35-41. DOI: 10.7500/AEPS20170614006

      摘要 (2097) HTML (0) PDF 1.21 M (2403) 评论 (0) 收藏

      摘要:灵活块交易是国外电力现货市场新设计的交易品种。该交易品种允许发电企业、电力用户根据自身的发电技术特征与用电实际需求,选择多样化、个性化的交易方式,以增加市场的流动性,这对于在中国开展电力现货市场建设试点具有借鉴价值。为此,文中首先简要介绍了北欧电力现货市场的运行机制,描述了现货市场中小时交易、灵活小时交易、块交易等交易品种的定义与特点。在此基础上,结合现货市场交易机制设计,重点构建了考虑灵活块交易的现货市场出清模型。由于该模型属于多时段、大规模、非线性混合整数规划问题,因此为提高该模型的求解效率,提出了降低模型非线性程度的线性化建模方法。最后,通过算例分析验证了所提模型与求解方法的正确性和有效性。

    • 定价参数对输配电价的影响及调控模型

      2017, 41(24):58-66. DOI: 10.7500/AEPS20170611009

      摘要 (1534) HTML (0) PDF 1.36 M (1971) 评论 (0) 收藏

      摘要:以省级电网输配电价定价办法为依据,引入可调控参数,对输配电价定价模型进行了优化。分析了影响输配电价水平的定价参数的属性及它们的内在联系和作用机理,给出了触发平衡账户和调价机制的参数变动条件和输配电价的监管调控模型,并以湖北省的数据开展了定价参数的敏感性分析,对比了电量参数及主要调控属性型参数影响输配电价水平的程度;结合价格政策目标下参数调控的具体测算,开展了调控策略讨论。由于参数对输配电价水平影响程度差异较大,在价格上限管制下,主管部门需要选择不同参数或多参数组合制定相应的调控方案,以实现监管目标。

    • 生产模拟仿真在电力市场环境下的应用案例及建议

      2017, 41(24):77-82. DOI: 10.7500/AEPS20170615023

      摘要 (2427) HTML (0) PDF 1.35 M (1691) 评论 (0) 收藏

      摘要:生产模拟仿真,作为电力系统规划及运行的核心工具,在欧美国家过去30多年的电力市场化发展过程中发挥了重要作用。文中重点介绍了生产模拟仿真的概念、结构、数学模型和应用情况,对其在电力市场环境下的应用案例进行了详细分析;探讨了生产模拟仿真在中国应用所面临的机遇和挑战。文中建议在中国电力市场化改革背景下的系统规划和运行机制研究中应用生产模拟仿真并对其作必要的改进,以促进中国系统规划和运行机制的科学发展。

    • 中国促进清洁能源消纳的市场机制设计思路

      2017, 41(24):83-89. DOI: 10.7500/AEPS20170614002

      摘要 (2917) HTML (0) PDF 1.37 M (2515) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来中国清洁能源消纳矛盾日渐突出,新一轮电力市场化改革为解决这一问题提供了良好的条件。在分析新一轮电力体制改革要求的基础上,根据中国电力市场建设现状和推进步骤,分阶段对中国促进清洁能源消纳的市场机制进行设计,近期主要包括省间发电权交易、电力直接交易等促进新能源跨区跨省输送的机制,中远期主要包括差价合约机制和溢价机制等新能源直接参与的市场机制。最后,提出在电力市场建设环境下促进中国新能源消纳的政策和市场机制建议。

    • 以配额制激励可再生能源的需求与供给:国家可再生能源市场机制设计

      2017, 41(24):90-96. DOI: 10.7500/AEPS20170409004

      摘要 (2302) HTML (0) PDF 1.53 M (1737) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对中国可再生能源消纳面临的挑战,设计了基于配额制的国家可再生能源市场及其与省级日前市场的协调机制、国家绿色证书市场和激励可再生能源准确预测自身出力的偏差电量结算机制。在国家层面,以跨区跨省交易总剩余最大化为目标,构建了内嵌输电成本的国家可再生能源市场出清模型;在省级层面,将国家可再生能源市场出清结果作为可松弛的边界条件,构建了多目标的省级日前市场出清模型。算例分析验证了所述机制的有效性。提出的机制能够实现以配额制的方式激励可再生能源的需求与供给,以市场的方式发现可再生能源的真实成本及其正外部性的货币价值,引导可再生能源和电网投资规划,激励市场成员提升可再生能源发电的预测水平。

    • 基于系统动力学的分布式可再生能源激励机制分析

      2017, 41(24):97-104. DOI: 10.7500/AEPS20170517013

      摘要 (3012) HTML (0) PDF 3.54 M (1605) 评论 (0) 收藏

      摘要:国家和地方的清洁能源发展政策促进了清洁能源装机容量的井喷式增长,碳交易和绿色证书机制虽然都可以对清洁能源发展起到促进作用,但对于分布式和集中式的促进作用则显示出较大的不同。在分析证书价格传导过程的基础上,采用系统动力学方法从集中式可再生能源参与的批发市场和分布式可再生能源参与的零售市场两个层面进行建模,建立了碳排放权交易市场、绿色证书交易市场和电力市场三个宏观市场间的交互模型和包含分布式可再生能源的配电网模型。算例仿真了两种机制下集中式可再生能源、分布式可再生能源的发展轨迹,讨论了碳交易和绿色证书机制的价格设置对分布式可再生能源发展的影响,验证了提出的效益分享机制对分布式可再生能源的促进作用。

    • 促进新能源消纳的电力交易偏差结算补偿机制

      2017, 41(24):105-111. DOI: 10.7500/AEPS20170615020

      摘要 (2407) HTML (0) PDF 1.41 M (1871) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着新能源参与市场交易的比例不断扩大,由于其波动性强、预测准确度低等特性,引起新能源电厂基数电量分配不均、合同电量滚动到年底仍无法结算等问题,使得设计新能源电厂参与电力市场交易偏差结算机制尤为关键。文中立足新能源参与电力交易现状,提出新能源替代利益补偿办法。首先,基于结算日新能源电厂实际发电量减去事前合同电量,按机组装机容量确定基数电量。然后,针对市场中各电厂参与交易的电量和电价,确定新能源电厂结算综合单价,核定超发电厂对少发电厂的经济补偿。最后,通过具体算例得出该方法可以使得市场份额高的电厂获得高利润,同时,按月结算电费保证了交易合同的执行力。

    • 计及电量互保策略的售电公司两阶段日前决策方法

      2017, 41(24):120-128. DOI: 10.7500/AEPS20170612008

      摘要 (1758) HTML (0) PDF 3.17 M (1398) 评论 (0) 收藏

      摘要:售电公司在购电量不足或负荷预测精度较差时,会面临严格的电量偏差考核,并可能产生较大亏损。为此,文中在日前交易前,基于场景分析法,以计入可中断负荷成本和售电公司间电量互保策略影响的售电公司购电费用期望为目标,建立了日前竞价策略模型;然后在市场出清后,根据市场出清价格,以售电公司间电量互保策略作为减少电量偏差的策略,优化可中断负荷量及电量互保下的转移电量,进一步减少电量偏差。在电量结算阶段,分别使用夏普利(Shapley)值和最小费用剩余资金(MCRS)法对售电公司集合总费用进行分配。通过算例仿真分析了不同场景下可中断负荷和电量互保策略下单位电量转移价格对电量偏差时售电公司集合费用的影响,并验证了2种费用分配方法的适用情况。

    • 用电侧市场放开下的电力市场多主体博弈

      2017, 41(24):129-136. DOI: 10.7500/AEPS20170616005

      摘要 (1889) HTML (0) PDF 1.50 M (1924) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保证新一轮电改的顺利进行,研究新结构下的市场主体间特别是售电公司与其他主体间的利害冲突关系是关键。文中在梳理并搭建了新形势下电力市场结构关系的基础上,采用多代理技术构建了含发电企业、售电公司及市场用户(对比于非市场用户)的市场多主体博弈框架;其次,就各主体特点、相关交易规则及各主体博弈交互关系,设计了以主体收益函数为目标的市场博弈模型;最后,采用强化学习方法对发电企业、售电公司等市场主体在双边合同市场、集中交易市场的买卖电价、电量进行优化求解。仿真结果表明,发电企业和售电公司的市场收益与份额,主要取决于售、购电量在双边合同市场与集中交易市场的合理分解;随着博弈过程深入和市场信息透明化,市场价格与收益将趋于平稳。

    • 中国售电侧可再生能源配额制设计探索

      2017, 41(24):137-141. DOI: 10.7500/AEPS20170615014

      摘要 (2166) HTML (0) PDF 1.37 M (1672) 评论 (0) 收藏

      摘要:售电侧实施可再生能源配额制(RPS)可有效提升可再生能源消纳的积极性。随着中国售电侧放开,有必要开展适用于中国售电侧RPS的研究。选取义务主体、运作方式、成本疏导方式、配额目标形式、指标分解原则、激励程度6项主要指标,对现有5个在售电侧实施RPS的国家或地区的经验进行总结和比较。从中国国情出发,对中国在售电侧施行RPS的可行性及可能存在的风险进行了分析,并提出了售电侧RPS发展的框架和建议。

    • 半波长交流输电线路保护方案及装置研制

      2017, 41(24):142-149. DOI: 10.7500/AEPS20170824006

      摘要 (1793) HTML (0) PDF 1.40 M (1702) 评论 (0) 收藏

      摘要:半波长线路输电距离远,故障特征与常规输电线路差异显著。针对半波长线路对保护带来的挑战,基于自由波能量保护、同步差动阻抗保护和假同步差动阻抗保护等半波长保护原理,设计了实用的半波长线路保护方案,确保近端故障单端量保护快速动作,远端故障双端量保护全线速动。针对半波长线路保护算法复杂、计算量大、采样率要求高、纵联通道延时长等难题,设计了基于中央处理器+双数字信号处理器(CPU+双DSP)的系统构架,提出了保护逻辑分处理器及分调度周期处理、假同步差动阻抗保护采样数据回退处理等关键技术,形成完整的半波长线路保护装置软硬件实现方案。经实时数字仿真(RTDS)试验和动模试验验证,所研制保护装置各项动作行为、性能指标均满足半波长输电线路安全运行要求。

    • 交直流交叉跨越碰线故障分析及处理策略

      2017, 41(24):150-158. DOI: 10.7500/AEPS20170301001

      摘要 (1398) HTML (0) PDF 1.58 M (1515) 评论 (0) 收藏

      摘要:电网交直流系统混联运行中交流/直流线路交叉跨越现象较为常见,较容易出现交直流线路碰线故障。文中从目前国家电网和南方电网直流输电工程针对交直流碰线故障的两种不同处理方法出发,分析其中隐藏的问题。故障无法切除的情况下南网工程采用的闭锁策略出现闭锁后直流过电压;国网工程采用的闭锁再启动逻辑策略实际上不起作用。在分析交直流碰线故障特征的基础上,提出交直流碰线故障由交流线路保护系统切除故障、直流输电控制保护系统报警的处理策略建议。问题分析及所建议处理策略均采用EMTDC仿真予以佐证,还仿真了不同闭锁策略和多线路同时碰线的情形。

    • 月度电量集中竞价市场规则的仿真实验分析

      2017, 41(24):42-48. DOI: 10.7500/AEPS20170615022

      摘要 (1945) HTML (0) PDF 1.71 M (1816) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于计算经济学的仿真实验是对市场规则进行评估的重要手段。基于JADE框架多代理仿真系统,设计三个仿真实验方案,对国内月度电量集中竞价市场的相关规则进行仿真,定量分析了市场博弈过程。重点对两种市场出清规则:电力市场中常用的按交点价格出清和国内月度集中竞价中常用的按均价出清进行了对比、分析和讨论。仿真结果表明,按均价出清导致市场博弈增大,收敛过程变缓。两种出清方法结果的差别随着供需比的增大而减小。同时,偏差考核规则会影响购电商报价策略,进而抬高市场出清价格。最后结合国内电力市场建设实际提出建议。

    • 新一代电力市场交易平台架构探讨

      2017, 41(24):67-76. DOI: 10.7500/AEPS20170614003

      摘要 (2395) HTML (0) PDF 1.93 M (2619) 评论 (0) 收藏

      摘要:新一轮电力体制改革要求电力供应由传统的计划方式向市场交易模式逐步转变,面对复杂的市场变化,对电力交易技术支持系统提出了新的要求。对“现货+中长期”市场联合运营、面向互联网的高并发访问、标准化的市场模型、外部系统信息交换与交易安全保障等重点需求进行了分析,提出了适应中国电力市场特色的四大应用业务架构,以及基于“混合云”的两级市场协调运作的平台架构体系,最后对系统建设需要解决的关键技术问题进行了探讨。

    • 基于CIM/G的图形多版本管理与展示

      2017, 41(24):164-169. DOI: 10.7500/AEPS20170316004

      摘要 (1456) HTML (0) PDF 1.35 M (1370) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对智能电网调度控制系统在基于时间维度的图形管理与展示方面的不足,提出一种基于CIM/G的图形多版本管理与展示技术,使用CIM/G文件作为持久化存储介质,根据模型版本划分相应的图形版本标识,实现变化图形版本存储和图形多版本安全隔离,进而实现图形多版本的构建管理技术方案,同时给用户提供图形任意版本快速浏览、图形多版本差异集中展示的方法。该项技术已在华北电力调控分中心试点应用,可满足多项业务应用对多时态版本图形的需求,提升了调控系统对图形版本构建、存储、展示等方面的管控能力。

    • 基于网络简化和深度优先遍历的配电网路径搜索算法

      2017, 41(24):170-176. DOI: 10.7500/AEPS20170605015

      摘要 (1597) HTML (0) PDF 1.36 M (1799) 评论 (0) 收藏

      摘要:供电路径分析在配电网分析中有着重要作用,但实际中配电网往往结构复杂,在搜索供电路径前需对配电网模型进行适当的简化处理。文中提出一种基于公共信息模型(CIM)的配电网网络模型简化方法,以及在其简化结果上的一种基于深度优先遍历的配电网路径搜索算法。首先,将配电网模型存储在图数据结构中,利用图论算法进行网络简化。随后,通过路径搜索算法搜索得到负荷节点的所有供电路径,并经过分类得到3类路径集合:按电源分类、按路径终点负荷分类和按路径经过支路分类的路径集合。该路径搜索算法可用于配电网拓扑结构和支路通断状态等配电网分析描述中。最后,以某省会城市的一个实际配电网架和IEEE 123节点系统为例,分别验证了网络简化方法和路径搜索算法的有效性和实用性。

    • 基于舒茨—基布逊法的双馈风机直流侧电压抑制

      2017, 41(24):177-183. DOI: 10.7500/AEPS20170112005

      摘要 (1359) HTML (0) PDF 1.31 M (1385) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对双馈风机故障期间直流侧母线过压的问题,提出一种利用舒茨—基布逊法抑制直流电压的控制方法。首先,建立双馈感应发电机网侧变流器模型,利用小信号法探究了直流侧电压不稳定的机理。在建立网侧变流器状态空间模型的基础上,利用舒茨—基布逊法构建李雅普诺夫函数,得到了基于李雅普诺夫稳定判据的网侧变流器非线性状态反馈器。仿真结果表明所提方法可在电网电压故障期间抑制直流侧电压的振荡,提高双馈风机的故障穿越能力。

    • 含高密度分布式电源的配电网故障分析关键问题

      2017, 41(24):184-192. DOI: 10.7500/AEPS20170609003

      摘要 (2507) HTML (0) PDF 1.51 M (2707) 评论 (0) 收藏

      摘要:未来配电网的架构将具备分布式电源高密度接入、交直流混联等显著特点,配电网故障分析将面临新的挑战,高密度分布式电源及大量电力电子设备的接入,使得故障响应呈现非线性时空关联特性,交直流系统故障响应交互影响进一步加大了故障分析的难度。文中对配电网故障分析的研究现状进行了总结,进一步指出高密度分布式电源的时空关联特性解析与解耦建模、交直流配电系统的等效建模以及高效收敛的计算方法是未来配电网故障分析亟待探索的关键问题。

    • 计及清洁能源的跨区跨省交易路径优化建模与算法

      2017, 41(24):112-119. DOI: 10.7500/AEPS20170615010

      摘要 (2010) HTML (0) PDF 1.29 M (1657) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国电力供需逆向分布、经济发展水平差异显著等特点,决定了其需要优化跨区、跨省电力输送容量,以实现发电资源在更大范围的全局优化。文中建立了基于点—弧模型的多成分并发清洁能源跨区、跨省交易路径优化模型,可计及最大社会效益、最大成交量等不同优化目标,并可实现考虑时段间耦合、波动率约束、输电通道容量等约束的跨区、跨省交易路径优化。同时提出了计及清洁能源的跨区、跨省交易路径优化弧—路模型,解决了点—弧模型对于含正权环路径优化问题的求解难题。基于中国特高压网架的简化网络模型进行计算,计算结果验证了所提模型和算法的有效性。

    • 南方区域电力现货市场建设模式及路径探讨

      2017, 41(24):16-21. DOI: 10.7500/AEPS20170614015

      摘要 (2075) HTML (0) PDF 1.34 M (2496) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了省内电力市场发展到一定阶段所带来的资源优化局限以及中长期电量交易与调度的矛盾点,提出了建设南方区域现货市场的必要性。通过借鉴国外区域现货市场的建设经验,综合考虑国内“省为实体”经济格局、“西电东送”国家战略、两级调度的国情特点以及各省省内电力市场建设的特点,提出南方区域现货市场应该选择建设成为分区平衡的区域现货市场模式,并从区域内所有省份开展区域增量现货市场出发,逐步加大比例至融合发展区域市场。最后,聚焦交易平台建设、市场规则和配套机制设计,提出了南方区域市场后续建设思路建议。

    • 采用波形识别的直流50 Hz保护优化改进策略

      2017, 41(24):159-163. DOI: 10.7500/AEPS20170218003

      摘要 (1385) HTML (0) PDF 1.40 M (2334) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合近几年来南方电网多次出现的变压器空投涌流引起直流50 Hz保护动作事件,仿真研究了励磁涌流、和应涌流及故障电流波形特征差异性,在不降低保护灵敏度的原则下,提出了一种基于波形识别的直流50 Hz保护优化改进策略,并在高压直流PSCAD/EMTDC控制保护仿真模型的基础上结合优化改进策略自定义创建直流50 Hz保护闭锁模型,从交流系统强度变化、换流变压器空载合闸角变化、换流变压器铁芯剩磁变化三个角度对所提出的优化策略进行仿真验证。结果表明,所提出的基于波形识别的直流50 Hz保护优化改进策略能正确地实现直流50 Hz保护的闭锁和解锁,在不影响直流系统安全稳定运行的情况下很好地解决了变压器空投涌流引起直流50 Hz保护误动的问题。

    • 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

      2017, 41(24):27-34. DOI: 10.7500/AEPS20170605022

      摘要 (1882) HTML (0) PDF 1.30 M (1930) 评论 (0) 收藏

      摘要: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59 TW·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。

    • 美国电力市场信息披露体系及其对中国的启示

      2017, 41(24):49-57. DOI: 10.7500/AEPS20170918005

      摘要 (2124) HTML (0) PDF 1.38 M (2500) 评论 (0) 收藏

      摘要:从国家和区域电力市场两个层面,深入研究了美国电力市场信息披露体系。在国家层面,详细梳理了美国能源信息署对电力基本概况、电力生产与消费、电力市场运行、环境信息等的披露,并分析了其披露这些信息的制度考量。在区域电力市场层面,以PJM电力市场为例,详细梳理了其在能量市场、辅助服务等市场中披露的系统运行、市场价格、电力供需、成员报价、市场结构等信息,并分析了其披露这些信息的作用。在此基础上,结合中国国情,提出了以引导资源跨区域流动为核心的国家层面信息披露,以及以自证市场公信力、提高省内市场效率为核心的省级层面信息披露的政策建议。

    • 菲律宾电力市场浅析及对中国的启示

      2017, 41(24):22-26. DOI: 10.7500/AEPS20170531013

      摘要 (2609) HTML (0) PDF 1.40 M (3582) 评论 (0) 收藏

      摘要:简要介绍了菲律宾电力市场改革的历程。重点介绍了菲律宾电力市场的市场构成、交易机制和市场运行流程,并对其调度和交易分离的现货市场运行经验进行了分析。同时阐述了菲律宾电力市场的全电量竞价、净额结算,节点边际电价,计划中的辅助服务市场和能量市场联合优化一体化出清,以及双结算体系的特点。最后从市场注册、交易组织、交易执行、交易结算、信息披露、技术支持系统建设等方面给出了对中国的启示。

    • 中国电力市场建设路径优选及设计

      2017, 41(24):10-15. DOI: 10.7500/AEPS20170601008

      摘要 (2138) HTML (0) PDF 1.32 M (2450) 评论 (0) 收藏

      摘要:在新一轮电力体制改革中,电力市场建设是重中之重,设计一条合理的电力市场建设路径对于从计划模式向市场模式平稳过渡、最终达成目标市场模式尤为重要。文中基于对中国电力系统运营现状、电力市场基本模式、国外电力市场建设经验教训等的分析,建立了适应中国电力市场建设路径优选的评价指标,在此基础上论证了中国开展“先期开展中长期电量交易、再开展现货交易”的可行性,并进一步设计了其具体实现路径,对路径实现中的关键技术问题进行了探讨。考虑到中国新能源消纳、电网安全约束等方面存在的矛盾,建议中国应由中长期电量实物交易和均衡调度,逐步过渡到中长期差价合约和集中式现货市场,并适时建设辅助服务市场和电力期货等电力金融市场,最终达到建成体系完备的市场目标。