水电站群年度期货电量的划分与分解

基于充分发挥期货合约在风险规避、电价平抑中的积极作用的原则,本文提出了二级电力市场中水电站群期货与现货电量的划分模型;针对水电站的月发电量的不确定性及月间发电量不均匀性,进一步建立基于月发电量序列概率特征分析的年度期货电量分解模型,并给出模型求解算法,为水电站群在电力期货市场中的合约签订及电量分解提供了一种可行方法和依据。在算例中具体给出期货电量划分与分解的计算步骤及结果,阐明结果的内在机理。通过在科研项目中的应用,验证了该方法的有效性和合理性。     

水电站群年度期货电量的划分与分解

基于充分发挥期货合约在风险规避、电价平抑中的积极作用的原则,本丈提出了二级电力市场中水电站群期货与现货电量的划分模型;针对水电站的月发电量的不确定性及月间发电量不均匀性,进一步建立基于月发电量序列概率特征分析的年度期货电量分解模型,并给出模型求解算法,为水电站群在电力期货市场中的合约签订及电量分解提供了一种可行方法和依据.在算例中具体给出期货电量划分与分解的计算步骤及结果,阐明结果的内在机理.通过在科研项目中的应用,验证了该方法的有效性和合理性.     

汉江上游梯级水电站合约电量确定及分解

根据汉江上游梯级水电站长期发电优化调度计算结果,统计梯级各水电站的发电过程特征,对各电站月发电量进行排频计算,拟定了不同的年度合约电量,通过比较分析,确定取各水电站多年平均发电量的45%作为其各自的年度合约电量较为合适;并依据水电站的月发电量排频结果对年度合约电量进行了年内分解,制定了各水电站的年度合约电量年内分解方案。研究结果可为汉江上游梯级水电站在电力市场下如何运营提供技术支持和决策依据。     

基于CSS的年度合约电量分解方法

以华东电力市场为背景,提出一种基于电荷系统搜索(CSS)算法的年度合约电量分解方法。针对国内外电量合同形式差异,分析总结合约电量分解方法的研究现状;介绍华东电力市场在年度市场中的运营规则,充分考虑预测不确定性、机组发电成本以及废气排放等因素,提出按月度电量分解和按机组电量分解2个步骤完成年度合约电量分解的方法;设计电量分解的带约束优化模型,利用CSS算法求得所建立模型的最优解。结合IEEE 30节点标准测试系统的基础数据构建实验数据,验证了所提年度合约电量分解方法的有效性。     

市场环境下水电站发电风险调度问题研究

市场环境下，研究水电站发电风险调度问题，尽可能地得到水电站的可发电量及不同电量相应的风险率，为水电公司在期货（合约）市场上签订售电合同时提供决策依据，是非常必要的。文中探讨了市场环境下水电站发电风险调度问题，建立了双风险因子的数学模型，并首次运用改进的一次二阶矩法对此模型进行解算，得到了效益与风险的定量关系。实例研究表明该模型及其解算方法是可行与有效的。     

兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易模型

针对我国水电富集地区梯级电站上下游中标电量与发电水量不匹配导致弃水和违约等问题，借鉴巴西电力市场中长期交易模式，提出兼顾激励相容的水电富集电网中长期交易模型。该模型以个体发电效益最大和电网侧购电成本最小作为激励相容的双重目标。首先以最小出力最大为目标对水电站群进行优化调度，所得各水电站每月发电量定义为其该月保证电量，并将保证电量拆分成基础电量、省内电量和西电东送电量。然后建立各级市场交易方法，基础电量按相似来水频率的历年平均电价收购，省内电量参与两轮拍卖，西电东送电量按剩余电量比重排序依次收购，采用强化学习确定各发电商份额和电价。最后利用改进的电量再分配机制对联盟内各水电站实发电量进行再分配。云南省5个流域52座电站群实例结果表明，所提模型能有效缓解当前梯级上下游电站弃水和违约等问题，促进了水电市场合理竞争和水资源充分利用。     

考虑市场力检验的多类机组中长期合约电量联合分解算法

中长期合约电量的分解是电力市场的关键环节之一,公平合理的分解算法不仅能有效衔接现货市场与中长期合约,也能够为系统安全、稳定、经济运行提供保障。当前出力特性各异的核电、水电、燃气等发电机组共同参与市场化交易,合约电量分解方法面临着差异化机组出力特性、机组检修计划、市场力风险平抑等诸多亟待研究的现实问题。文中提出了一种考虑市场力校核的面向不同类型发电机组的合约电量联合分解算法。首先,通过分析不同类型机组的运行特性,设计了面向核电、水电、燃气和燃煤机组的分解原则;然后,基于运行方式优先级原则,建立了考虑机组检修计划、兼顾发电侧多类机组出力特性的合约电量联合分解模型;最后,为避免机组的市场力滥用,借助"机组必须运行功率"指标校核了合约分解结果的合理性。通过采用中国东部某省负荷特征修正的IEEE 24节点系统,验证了所提算法在兼顾各类机组运行特性和市场力平抑方面具有优势。     

基于风险偏好的梯级水电站合约电量月度分解模型研究

本文在梯级水电站历史发电特征分析的基础上,以梯级水电站收益最大为目标函数,以风险偏好因子体现调度决策者的风险偏好,建立了基于风险偏好的梯级水电站合约电量月度分解模型。通过乌江梯级水电站实例分析,验证了该模型的合理性和可行性,为水电在电力市场中竞争提供了理论依据。     

双边交易合约电量的分解模型与结果评估

双边电量交易是电力市场的重要环节之一,科学合理地分解合约电量是电力系统安全经济运行的重要保障,也可以为日前市场、实时市场的顺利开展提供空间。综合考虑电厂发电能力与全网负荷需求,分析了电量合约执行过程对于时间、空间均衡性的要求,提出了双边交易合约分解均衡进度的概念,进而建立了基于均衡进度的双边交易合约电量分解模型,并提出了对分解结果进行评估的方法和关键指标。通过实际算例验证了分解模型的合理性、有效性以及评估方法的科学性、实用性。     

合约电量分解通用模型与算法

在电力库模式下，各发电厂获得的合约电量都需要进行分解，如年合约电量向月分解、月合约电量向日分解等。合约电量分解是交易中心普遍需要解决的问题。将合约电量分解归纳为二次规划的优化问题，提出了能考虑检修、水电电量受限、热电联产等特殊问题的进度系数概念，并根据进度系数提出逐段法进行分解，使各个时间单元每个发电厂的进度系数尽可能保持均衡。模型具有普遍适应性，结果优化可行，计算速度快。采用IEEE RTS-96的24节点系统算例，证明了模型和算法的有效性。     

多运营主体梯级水电站参与的日前市场出清模型

中国普遍存在梯级水电上、下游电站隶属不同运营主体的现象,各电站独立参与现货市场竞价时,调节性能欠佳的下游电站可发电量由上游电站中标电量决定,面临中标电量与实发电量匹配失衡的问题,导致交易结果难以执行,不利于市场稳定和水电资源利用。为此,文中研究了多运营主体流域梯级水电站参与的日前市场出清模型,下游电站作为价格接受者,无需申报电量,其电量通过上、下游电站水力耦合关系,表示为关于上游电站申报电量的线性函数,嵌入日前出清优化模型,实现上、下游电站联合出清。重点探讨上、下游电站之间水流时滞对下游电站运行的影响,并在日前市场出清中予以考虑。最后,以包含6家发电商和8家购电商的系统为例,模拟日前市场竞价场景,结果表明:该出清模型能有效缓解下游电站独立参与电力市场面临的发电量匹配失衡问题。     

含可再生能源的电力系统周优化运行策略

为协调各机组月度合约电量的完成,研究并建立包含风、光、梯级水电和火电的多源混合电力系统周优化调度模型,提出含月合约电量分解、周优化调度和日前优化调度的滚动协调调度模式,分析影响周优化调度的来水因素和滚动模式因素。算例结果表明,在蓄水期来水较丰时,引入周优化调度可以合理分配梯级水电站的水资源,提高梯级水电站综合运行效益,协调各机组月度合约电量的完成。     

考虑现货市场竞价空间的梯级水电站中长期合同电量分解模型

电力中长期市场与现货市场衔接的核心问题之一是中长期物理执行合同到短时间尺度的合理分解。为缓解现货市场电价的剧烈波动和促进市场的平稳运行,建立了考虑余留现货竞价空间均衡化并兼顾各流域梯级水电站间合同分解公平性的中长期合同电量分解非线性规划模型。该模型考虑了梯级水电站间紧密的水力和电力联系以及合同电量的执行要求,并采用多项式拟合技术处理模型中多变量耦合非线性关系。文中以中国西南地区水电富集的云南电力市场为背景进行案例分析,结果表明该模型能够合理地分解各流域梯级水电站中长期交易合同,并为现货市场提供均衡化的竞价空间。     

二滩水电站期货电量优化研究

二滩水电站是雅砻江梯级开发的第一个水电站，该水电站以发电为主,是四川电网的骨干电源之一，它的运行方式的好坏,不仅影响电站自身的经济效益,而且对四川电网的安全与经济运行起着举足轻重的作用，在电力市场环境下,合理地制定该电站的年期货电量计划是二滩水电公司实现其预期效益的重要保证，因此本文重点研究了二滩水电站的年期货电量的优化问题,建立了年期货电量优化模型,以基于径流趋势预测方法选用的入库径流量为依据,用小生境遗传算法对模型进行求解,计算结果可作为该公司签订期货合同的依据。     

现货市场环境下低水头梯级水电群精细化建模出清方法

梯级水电站间存在水力时空耦合关系,低水头电站调节性能较弱,在日尺度范围内水头变化较大,耗水率也随之变化,因此,在日前现货出清模型中不宜通过全天固定耗水率对低水头电站进行梯级水电约束简化处理。结合广西电网电力市场需求,以全社会购电成本最小及优先消纳清洁能源为优化目标,充分考虑低水头电站的水力特性曲线等复杂约束并对其进行线性化处理,构建基于梯级水电群精细化建模的日前出清模型,并调用商业优化求解器对模型进行求解。将广西电网34座水电站、101座新能源电站和47台火电机组的真实日发电计划边界数据作为参考,仿真结果表明所建模型能适应低水头电站的水头波动特性,反映梯级水电站之间出力和库容的联动关系,提升低水头梯级水电群的可发电能力。     

西北省间实时平衡电力市场探索

新能源出力的波动性和随机性影响电网实时平衡.中国西北电网新能源占比高、平衡资源时空分布不均衡,分省市场实时平衡困难,为此,文中设计西北省间实时平衡电力市场,以发挥西北省间实时平衡能力,适应高比例新能源电网实时平衡需要.首先,结合国内外电力市场建设与西北实时平衡现状,分析了建立西北省间实时平衡市场的必要性;然后,说明了双边竞价的市场运作思路,提出了基于潮流的市场耦合方法的市场竞价出清模型,设计了市场运作流程;最后,讨论了西北省间实时平衡市场与其他市场之间的协调运作,通过模拟算例说明了西北省间实时平衡市场的作用.     

电动公交车充电站代理商的月度交易模型与日运行优化策略

以电力大用户参与电力市场交易为背景,研究电动公交车光储充电站通过代理商参与月度电力交易的优化问题。基于实际电动公交车充电站的充电历史数据,提出了电动公交车代理商参与月度市场双边交易的优化模型,该模型考虑了充电站内光伏发电和充电负荷的随机性;提出了最小化偏差电量惩罚的充电站日运行优化策略与实施方法,通过控制充电站内储能系统充放电策略减小月度合同的偏差损失。算例结果表明,所提出的模型和策略可给出代理商月度交易的优化方案,并可显著减少合同偏差电量、降低惩罚费用。     

考虑不确定性的小水电代理竞争市场均衡分析

在小水电资源丰富的省(自治区、直辖市),小水电参与市场竞争会更有利于发挥市场优化配置资源的作用。但是,由于小水电自身的特性,参与市场会面临较常规水电站更大的电量不确定性风险;此外,数目众多的小水电站单独参与市场会使得市场复杂化。为此,文中针对小水电参与市场竞争的方式开展研究,提出了小水电采用代理参与市场的方式,建立了考虑来水不确定性的供给函数均衡模型,并采用随机模拟技术和优化算法求解,最后通过对市场均衡状态的分析,验证了小水电代理机制的有效性和合理性。