风电并网附加成本确定性模型和随机性模型的模拟仿真

风电的大规模发展在很大程度上取决于风电的经济性,因此,研究风力发电并网附加成本与其影响因素,找到降低风力发电成本的途径,对于促进风电产业有序发展有着重要的现实意义。从电力系统运行的角度,以电网总成本最小化为目标,以资源储量、电力电量平衡、备用容量和水电调度为约束,构建了研究风电附加成本的确定性模型,并在此基础上,引入情景树来描述风力发电的特殊性,建立随机性模型。运用CPLEX求解器辅以算例仿真了规划期内不同能源政策对各类型发电机组年发电量及风电并网附加成本的影响。结果表明,较之确定性模型,在研究含风电的电力系统时,随机性模型具有较高的适用性。     

风电并网发电的外部价值测算

当前风电并网发电在带来优良的减排等外部收益的同时,也增加了电力系统中一些参与者的外部成本,因而风电并网发电的外部价值由其外部收益与外部成本之差决定。基于随机生产模拟方法较为全面地构建了风电并网发电的外部价值测算指标及其计量方法,并通过实例测算了某地区同步投运4个风电场的年外部价值。结果表明该地区风电的单位发电量年外部价值达到130.11元/MWh,4个风电场并网发电后该地区受益较高。为相关政策制定者就风电并网发电外部价值的识别与测算提供了一定的参考。     

基于学习曲线法的风电成本研究

通过对风电成本和装机容量历史数据的统计和分析,建立了德国和中国风电成本的学习曲线模型,通过该模型分析了德、中两国风电成本的经济性。通过对风机容量增长率的几种假设,预测了2025年中国的风电成本,并对风电产业的发展提出了建议。     

考虑辅助服务成本的电力系统经济调度模型

随着电力系统的改革进一步深化,辅助服务市场开放用户侧是必然趋势,因此未来电力系统的优化调度必须考虑辅助服务成本.分析了国内外电力系统辅助服务市场,介绍了3种考虑辅助服务成本的优化经济调度模型.     

西北地区促进风电消纳的辅助服务市场机制研究

西北地区风能、水能、煤炭等资源丰富,是中国重要的风电、水电与煤电基地。为促进西北大型风电基地的高效消纳,需要深入研究技术、经济等方面面临的问题。统筹考虑了风电与水电、煤电协调发展,结合西北地区实际情况,重点研究西北风电并网后,由此引起的调峰辅助服务成本与费用分摊机制。基于风电与水电、煤电协调运行利益相关方的分析,提出了促进风电高效消纳的辅助服务框架。基于“谁受益、谁付费”的权利与义务对等原则,提出了考虑风电并网的有偿调峰服务成本分析模型,进一步建立了火电有偿调峰费用在各省单独分摊、水电有偿调峰费用在网内统一分摊的机制,算例分析结果验证了所提方法的有效性。     

风电波动成本分摊方法

由于不同风电场出力之间可能存在平滑效应,含多风电场系统总风电波动成本并不等于各风电场单独并网波动成本之和,这给总风电波动成本在各风电场之间的合理分摊带来困难。提出基于波形相似性理论的风电波动成本分摊方法。在“同一系统中,所有参与并网发电的风电场运营商都应承担跟踪负荷波动的任务”的前提下,对各风电场出力进行等电量顺负荷等效变换,并以等效变换曲线作为风电波动成本分摊系数计算的基准;用波形相似性方法度量风电场实际出力曲线和等效出力曲线的波动整体性差异,兼顾风电场装机容量的影响,确定各风电场因未能有效跟踪负荷波动而应承担的风电波动成本份额。算例结果验证了所提方法的有效性。     

大型风电基地的发展特点探讨

针对2011年发生的大规模风电机组脱网事故及2012年以来出现的严重弃风现象,结合大型工程一般发展规律,以酒泉风电基地为实例,通过分析其建设运行过程中的各种现象及暴露出的问题,探讨提出大型风电基地整体发展的几个特点。大型风电基地开发是一项工程活动,必须遵循工程固有自然科学规律。大规模风电开发是复杂的技术和技术群的应用和集成,要按工程科学实施。大规模风电开发是目标要求明确的大型工程,成本、质量、效率必须三者并重。大规模风电受地理、当地经济和电网等多因素制约,应由国家能源主管部门进行规划、建设、运行和用电的整体协调。为了保证大型风电基地的可持续发展,其必须要与环境、生态协调一致。     

基于平衡成本的风电分段及火电调峰补偿方法

大规模风电并网须由常规机组为其提供调峰辅助服务,使得常规机组付出额外的成本,因此完善调峰辅助服务补偿机制是解决现阶段高弃风率的关键。文中提出了旨在促进风电消纳的基于平衡成本的风电分段及火电调峰补偿方法。通过建立相应的数学模型和算法在"等电量顺负荷"计算风电并网平衡成本的基础上对大规模风电进行了品质分段。在此基础上,提出了深度调峰段风电并网的补偿方法,综合考虑了常规机组调峰成本中的平衡成本和机会成本,实现了风、火主体之间的利益均衡。仿真算例验证了所提方法的有效性。     

计及碳税和风险成本的灵活爬坡服务设计

新能源强波动性、随机性等特点要求电网具有高度灵活性,灵活爬坡服务作为一种新兴的辅助服务,以应对新能源出力波动、风光等弱惯量系统对电网运行造成的影响。但灵活爬坡服务设计上的不完善可能导致与预期不符的结果,如灵活爬坡服务以降低火电等可控电源运行效率为代价获取爬坡能力的实质,会造成系统碳排放增大,与新能源初衷相背,而常规的基于固定置信度的预测区间计算灵活爬坡服务需求的方法存在不经济的问题。基于节能减排目标,采用理论论证和简单实例论证灵活爬坡服务的存在会引起系统碳排放上升,为衡量不同出清机制对于碳排放增量的利用效率,并将环境机会成本的概念引入灵活爬坡服务的定价依据,提出了基于碳税的计及边际环境损失的定价方法,以限制其对环境的不良影响。通过对误差率概率分布及冗余率进行预测,关联灵活爬坡服务需求及弃电、切负荷等风险成本,以经济最优为目标进行爬坡服务需求预测。通过实地数据的模拟证明了所建模型的有效性。     

西北电网风电上网辅助服务补偿机制探索

量化地分析了风电对全网辅助服务需求的影响,探讨了建立风电辅助服务补偿机制的基本思路,阐述了该机制的运作优势,对完善现有"两个细则"的适用性、加强可操作性具有一定的参考价值。     

基于电力市场辅助服务的AGC需求分析

提出了适用于区域电力市场的AGC需求分析方法,阐述了分析思路,介绍了基本算法.通过基于足量历史数据的实证计算,对区域电力市场条件下优化AGC调节资源配置的有功控制模式作出了基本判断.     

Reactive power as an ancillary service

This paper addresses the problem of reactive power procurement by an independent system operator (ISO) in deregulated electricity markets. A reactive bid structure is proposed in the context of a reactive power market. Based on the reactive power price offers and technical constraints involved in reactive power planning, a two-tier approach is developed to determine the most beneficial reactive power contracts for the ISO. The reactive capability of a generator and therefore the opportunity costs in providing reactive power is also included in the model. Uncertainty in reactive demand and in reactive bids of participating parties is incorporated through Monte Carlo simulations and the expected reactive power procurement plan for the ISO is hence determined. The CIGRE 32-bus network, approximately representing the Swedish system, is used for the studies     

风力发电CDM项目边际减排成本分析

CDM项目是基于发达国家温室气体减排义务之上的发达国家和发展中国家的合作机制。在分析发达国家和发展中国家边际减排成本的基础上,从经济学角度阐述CDM产生的原理。以风电场为案例,确定风电项目基准线和其所需的参数,计算该风电场的单位减排量成本,依次将基准线减排量、基准线项目单位发电成本和CDM项目年发电量对单位减排成本的敏感性做了分析。从宏观和微观经济实体2个角度,提出开发CDM项目的建议,得出单一因素难以对单位减排成本产生实质性影响的结论,并对我国目前CDM开发提出一些看法。     

基于最优潮流的实时无功辅助服务定价分析

从发电机的功率运行极限出发,分析无功功率的生产费用曲线。基于最优潮流以有功功率和无功功率生产费用最小为模型、以IEEE30节点系统为算例,总结出无功电价与无功负荷大小并不呈正比关系,而是受无功源距离远近的影响,验证该定价方法能够在比较合理的电价水平上保证有功功率和无功功率生产投资费用的有效回收。在概括国内外研究成果的基础上提出无功定价的研究方向。     

风电接入对西北电网辅助服务的影响

针对风电接入西北电网后对系统辅助服务的影响进行研究,分析风电对自动发电控制(AGC)、调峰和备用的影响.得到风电场的风速分布及风速功率曲线后,采用滚动平均法分析风电出力曲线变化特征及风电波动增加的调峰容量.综合考虑风电出力与负荷容量这2个随机变量相互作用,依据系统可靠性不变的思路估算风电接入后的备用容量,并采用经验公式估算AGC容量.西北电网的实际测算结果显示,风电接入后需要增加较多的辅助服务容量,但是通过整个区域联合调度可降低其影响.     

Energy and ancillary service dispatch through dynamic optimal power flow

This paper presents an approach based on dynamic optimal power flow (DOPF) to clear both energy and spinning reserve day-ahead markets. A competitive environment is assumed, where agents can offer active power for both demand supply and ancillary services. The DOPF jointly determines the optimal solutions for both energy dispatch and reserve allocation. A non-linear representation for the electrical network is employed, which is able to take transmission losses and power flow limits into account. An attractive feature of the proposed approach is that the final optimal solution will automatically meet physical constraints such as generating limits and ramp rate restrictions. In addition, the proposed framework allows the definition of multiple zones in the network for each time interval, in order to ensure a more adequate distribution of reserves throughout the power system.     

虚拟电厂参与江苏电网辅助服务市场的探讨

虚拟电厂可有效聚合负荷侧分布式发电、储能、可调负荷等各类可调资源,从而参与电力辅助服务市场,促进源网荷储能互动运行.首先分析了江苏电力市场用户可调负荷参与辅助服务市场的交易规则,从服务提供者、费用缴纳方与参与方式3个方面论述了江苏虚拟电厂参与辅助服务的市场环境,通过分析独立和联营市场模式下的辅助服务市场机制,建立了基于...     

基于动态成本模型的风电成本敏感性分析

分析了风电场资源条件、风机特性、初始投资及贷款利率等主要因素对风电成本的影响,基于风电动态成本计算模型,应用单因素敏感性分析方法,结合案例进行研究,结果表明影响风电动态成本的最敏感因素是风速和风机造价,风机特性也是决定风电成本的关键因素。对明确降低风电成本的途径和方向,降低风电上网电价,推动发展风电产业提出了建议。     

美国PJM电力市场备用服务及其成本分析

美国PJM备用市场模式为分散获取、集中交易,比较符合华东区域市场统一竞争、分区控制的一期目标。主要介绍了PJM电力备用市场的获取方式、预调度原则、市场清算价确定方法、结算方法以及按机组分类各种备用成本的计算方法,为华东区域电力市场的辅助服务市场建设提供参考。