電力市場

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2015年3月15日，中共中央、國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(中發(fā)[2015]9號)》。為順應(yīng)中國電力工業(yè)市場化改革的趨勢，《電網(wǎng)技術(shù)》雜志在2016年第11期刊出了《電力市場》專欄，《電網(wǎng)技術(shù)》微信公眾號于2016.12.28發(fā)布了專欄論文集錦。小編整理了《電網(wǎng)技術(shù)》近兩年刊出的電力市場領(lǐng)域其他精彩論文，以供參考。

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《區(qū)塊鏈技術(shù)在電力輔助服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用綜述》

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作者：李彬，曹望璋，祁兵，孫毅，郭乃網(wǎng)，蘇運(yùn)，崔高穎

單位：1．華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院；2．國網(wǎng)上海市電力公司 電力科學(xué)研究院；3．國網(wǎng)江蘇省電力公司 電力科學(xué)研究院

出版時間：出版時間：2017年第3期，736-744

售電市場放開后,參與交易的主體數(shù)量、類型、業(yè)務(wù)類別逐漸增多。為應(yīng)對完全競爭市場條件下多實體參與的輔助服務(wù)市場交易安全可信問題,提出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的解決方案。首先闡明了區(qū)塊鏈技術(shù)基本原理,剖析了區(qū)塊鏈技術(shù)在輔助服務(wù)市場中應(yīng)用的關(guān)鍵性技術(shù),分別從工作量證明、共識記賬、智能合約、業(yè)務(wù)交互、密鑰管理等方面提出了具體實施方案。同時,還結(jié)合輔助服務(wù)中涉及資金流監(jiān)管、智能合約業(yè)務(wù)的應(yīng)用需求,提出了輔助服務(wù)系統(tǒng)從集中式管理向分布式智能管理的發(fā)展思路。最后,從商業(yè)模式、協(xié)議兼容性、安全信息快速處理、資源耗費(fèi)等方面分析了區(qū)塊鏈技術(shù)在我國目前電力輔助服務(wù)市場中應(yīng)用的局限性,并提出相應(yīng)建議。

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《考慮峰谷電價的充電站運(yùn)營商和電動汽車用戶經(jīng)濟(jì)性研究》

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作者：楊一帆，孫瑜，傅軍，孫志杰，周國鵬

單位：1．國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院；2．國網(wǎng)冀北電力有限公司；3．國網(wǎng)冀北電力有限公司秦皇島供電公司

出版時間：2016年第9期，2603-2608

以峰谷電價和電動汽車數(shù)量作為變量，建立了電動汽車用戶群充電日負(fù)荷曲線的計算模型，計算了不同變量條件下的充電負(fù)荷，研究了峰谷電價和電動汽車數(shù)量對充電站運(yùn)營商、電動汽車用戶經(jīng)濟(jì)性的影響，得到了運(yùn)營商利潤和用戶使用成本的計算公式。分析了充電設(shè)施利用率和峰谷電價對充電站運(yùn)營商盈利能力的影響，發(fā)現(xiàn)運(yùn)營商車樁比為7時，臨界盈虧點(diǎn)的充電電價可以降低到1元左右；通過計算發(fā)現(xiàn)電動汽車用戶購車和購電池費(fèi)用比燃油汽車高8~10萬元以內(nèi)時(政府補(bǔ)貼后)，在使用年限內(nèi)總費(fèi)用比燃油汽車更經(jīng)濟(jì)。

3

《考慮碳排放成本的電力市場均衡分析》

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作者：李嘉龍，陳雨果，劉思捷，王寧，鄒鵬，陳啟鑫

單位：1．廣東省電力調(diào)度中心；2．清華大學(xué) 電機(jī)系

出版時間：2016年第5期，1558-1563

低碳化、清潔化是我國電力行業(yè)未來發(fā)展的方向。在新一輪電力體制改革的形勢下,風(fēng)電、光伏等可再生能源的接入以及碳排放交易制度的建立均將對電力市場的運(yùn)行產(chǎn)生顯著影響。為此,基于經(jīng)典的古諾博弈競爭模型,對燃煤、燃?xì)狻⑺姟?a href='http://www.e4938.cn/news/haiwaidianli/109273.html' title="河南電網(wǎng)新能源出力破2000萬千瓦" target='_blank'>新能源(包括風(fēng)電和光伏)等不同類型機(jī)組的運(yùn)行特性,以及儲能系統(tǒng)參與市場的運(yùn)行方式進(jìn)行了建模,在考慮不同類型機(jī)組碳排放特性與碳排放成本的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了2層優(yōu)化的電力市場出清均衡模型,并提出了相應(yīng)的求解方法。最后,采用實際數(shù)據(jù)對電力市場的均衡狀態(tài)進(jìn)行了模擬計算,分析了碳排放成本對于電力市場均衡狀態(tài)的影響。

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《基于可利用傳輸能力與保險理論的大用戶直購電決策》

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作者：林照航，李華強(qiáng)，王羽佳，李凌波

單位：四川大學(xué) 電氣信息學(xué)院

出版時間：2016年第5期，1564-1569

大用戶直購電是電力市場改革的研究熱點(diǎn)。建立了考慮不確定性因素的可利用傳輸能力(ATC)模型,將其應(yīng)用于大用戶直購電交易中,并引入保險理論,以提升直購電過程中的供電可靠性。在ATC模型中同時考慮大用戶停電損失,建立了大用戶決策模型。將大用戶在不同電廠的購電量和備用容量保險購買量作為變量,并以大用戶停電損失最小作為優(yōu)化目標(biāo),通過粒子群算法進(jìn)行優(yōu)化求解,獲得大用戶最優(yōu)購電決策。最后通過IEEE 57系統(tǒng)進(jìn)行仿真,結(jié)果證明了所提方法的有效性。

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《基于風(fēng)險決策的風(fēng)火發(fā)電權(quán)交易研究》

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作者：吳楊，劉俊勇，高紅均，閆占新，張里，許立雄，李勇

單位：1．四川大學(xué) 電氣信息學(xué)院；2．國網(wǎng)四川省電力公司 天府供電公司

出版時間：2016年第3期，833-839

風(fēng)電與高排放火電之間進(jìn)行發(fā)電權(quán)交易是用市場化手段促進(jìn)風(fēng)電消納、火電減排以及維護(hù)國家能源安全的一種有效手段。然而，風(fēng)電出力波動性以及目前的風(fēng)、火電成本差嚴(yán)重阻礙了2者之間開展發(fā)電權(quán)交易。對此現(xiàn)狀，首先搭建了風(fēng)電和清潔火電同臺競爭的多買方市場；其次，將風(fēng)電出力波動的平滑成本、火電的碳排放成本分別定義為風(fēng)、火電的外部環(huán)境成本，納入到2者的發(fā)電成本中，并建立了與外部環(huán)境成本呈遞減關(guān)系的受讓方激勵。在此基礎(chǔ)上，針對外部環(huán)境成本隨機(jī)變化導(dǎo)致的交易風(fēng)險，借鑒金融市場的風(fēng)險管控理論和委托代理原則，以發(fā)電權(quán)交易風(fēng)險最小為目標(biāo)，構(gòu)建了風(fēng)火發(fā)電權(quán)交易模型。最后，算例結(jié)果驗證了所提模型的可行性與有效性。

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《基于多智能體的微電網(wǎng)中分布式發(fā)電的市場博弈競標(biāo)發(fā)電》

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作者：竇春霞，賈星蓓，李恒

單位：燕山大學(xué) 電氣工程學(xué)院

出版時間：2016年第2期，579-586

為了解決微電網(wǎng)中分布式發(fā)電經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題，在電力市場交易環(huán)境下研究基于分層多智能體系統(tǒng)的微電網(wǎng)市場競標(biāo)調(diào)度策略，進(jìn)而實現(xiàn)利益分配最大化。針對電力交易特性，構(gòu)建兩層優(yōu)化模型，并將其轉(zhuǎn)化為平衡問題平衡約束模型，然后基于博弈論，以最大市場統(tǒng)一出清價原則構(gòu)建輔助目標(biāo)函數(shù)，并通過納什均衡來求取唯一納什均衡解，即為電力市場交易策略，從而解決了分布式電源經(jīng)濟(jì)調(diào)度最優(yōu)化問題。兩種博弈模式的經(jīng)濟(jì)調(diào)度仿真研究結(jié)果證明了微電網(wǎng)市場競標(biāo)調(diào)度策略的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

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《多運(yùn)營主體的微電網(wǎng)隨機(jī)匹配交易機(jī)制》

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作者：史開拓，劉念，張建華，雷金勇

單位：1．新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實驗室(華北電力大學(xué))；2．南方電網(wǎng)科學(xué)研究院

出版時間：2016年第2期，587-594

針對電力市場環(huán)境下微電網(wǎng)內(nèi)部多運(yùn)營主體的電能交易問題，提出了一種基于“時前市場”的多輪成對隨機(jī)匹配市場交易機(jī)制。介紹了基本交易原則，分析了賣方與買方類型，建立了隨機(jī)匹配模型，利用“虛擬單元”的概念解決供需不平衡時的電能交易問題。基于各運(yùn)營主體利益需求以及傳輸線功率約束建立了市場運(yùn)營模型，分析了市場參數(shù)基本約束條件，求解得到買賣方期望交易價格和電量，以引導(dǎo)市場參與者競價行為。通過預(yù)測誤差補(bǔ)償清算消除了預(yù)測誤差對于市場運(yùn)營的影響，完善了一個交易時間段內(nèi)的電能交易流程。算例分析表明，上述交易機(jī)制簡潔高效、易于執(zhí)行，能實現(xiàn)電能資源的合理配置，適用于由分布式電源、電力用戶和產(chǎn)銷者組成的多主體微電網(wǎng)的電力交易。

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《跨省跨區(qū)清潔能源消納補(bǔ)償?shù)氖袌鰴C(jī)制研究》

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作者：鄒斌，趙妍，李曉剛，楊立兵

單位：1．上海大學(xué) 機(jī)電工程與自動化學(xué)院；2．上海市電站自動化技術(shù)重點(diǎn)實驗室；3．國家電網(wǎng)華東分部

出版時間：2016年第2期，595-601

研究了基于發(fā)電權(quán)交易的跨省跨區(qū)清潔能源消納及補(bǔ)償機(jī)制。跨省跨區(qū)清潔能源生產(chǎn)廠商通過在該市場購買消納地發(fā)電機(jī)組的發(fā)電權(quán)獲得發(fā)電上網(wǎng)的權(quán)利，同時確定了其上網(wǎng)電價以及對消納地發(fā)電廠商實施消納補(bǔ)償。構(gòu)建了該市場的智能代理仿真模型，研究了該市場的運(yùn)行特性。結(jié)果表明，該市場均衡電價主要依據(jù)發(fā)電權(quán)成本，并根據(jù)供需關(guān)系小幅度波動，市場運(yùn)行特點(diǎn)良好，但是由于發(fā)電權(quán)成本較高，使得跨省跨區(qū)清潔能源廠商的發(fā)電上網(wǎng)電價偏低，而對消納地發(fā)電廠商該市場實施了完全補(bǔ)償。該市場機(jī)制適合于跨省區(qū)清潔能源發(fā)電廠商成本較低的情況，例如有棄水可能性時的水力發(fā)電消納情況。

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《考慮風(fēng)電投標(biāo)偏差懲罰的電力市場均衡分析》

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作者：王晛，黃蒙濤，張少華

單位：上海大學(xué) 自動化系

出版時間：2016年第2期，602-607

在風(fēng)電參與競價的電力市場中如何處理風(fēng)電投標(biāo)偏差，是含風(fēng)電電力市場設(shè)計的重要課題之一。為了研究風(fēng)電投標(biāo)偏差懲罰機(jī)制對風(fēng)電商投標(biāo)行為的影響，基于寡頭競爭的古諾均衡理論，采用場景削減技術(shù)計入風(fēng)速不確定性，建立了一個考慮風(fēng)電投標(biāo)偏差懲罰的電力市場隨機(jī)均衡模型，并采用非線性互補(bǔ)方法求解。算例分析驗證了模型的合理性和有效性電力市場，并表明，引入風(fēng)電投標(biāo)偏差懲罰機(jī)制可有效激勵風(fēng)電商減少投標(biāo)出力與實際出力之間的偏差，有助于電力市場管理者通過選擇合適的偏差懲罰力度控制風(fēng)電商的投標(biāo)偏差。

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《重復(fù)博弈在能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營交易機(jī)制中的應(yīng)用》

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作者：徐鳴飛，余海濤，陳輝，王亞魯，沈蛟驍，胡敏強(qiáng)，黃磊，陸增潔

單位：東南大學(xué) 電氣工程學(xué)院

出版時間：2015年第11期，3064-3071

以“工業(yè)4.0”下能源互聯(lián)網(wǎng)的電力運(yùn)營交易機(jī)制為出發(fā)點(diǎn)，研究了能源互聯(lián)網(wǎng)在長期運(yùn)營中各能源發(fā)電商的發(fā)電量博弈問題。先引入了研究完全信息動態(tài)博弈問題的理論—可觀察行動的重復(fù)博弈模型；在該模型的基礎(chǔ)上，建立了化石能源和清潔能源發(fā)電商的博弈模型；接著引進(jìn)無名氏定理來說明重復(fù)博弈的納什均衡解的存在性。最后，以運(yùn)營交易流程為依據(jù)，進(jìn)行了算例分析，得出了化石能源和清潔能源在2014—2044年發(fā)電量的博弈結(jié)果，并進(jìn)行了對2種能源博弈結(jié)果的模糊綜合評價。

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《亞洲—?dú)W洲超遠(yuǎn)距離特高壓輸電經(jīng)濟(jì)性研究》

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作者：游沛羽，王曉輝，張艷

單位：國網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院

出版時間：2015年第8期，2087-2093

亞歐能源輸送設(shè)想致力于滿足未來洲際資源優(yōu)化配置的需求。針對亞歐洲際輸電的2種輸電方式，基于工程經(jīng)濟(jì)性評價指標(biāo)體系，重點(diǎn)研究了跨國輸電項目的電價競爭力評估方法，計算了輸電方案的財務(wù)指標(biāo)，并探討了利用小時數(shù)、稅率、造價、電源基地上網(wǎng)電價等敏感性因素變化對項目經(jīng)濟(jì)性的影響。

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《計及多類型需求響應(yīng)的風(fēng)電消納隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型》

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作者：鞠立偉，秦超，吳鴻亮，何璞玉，于超，譚忠富

單位：1．華北電力大學(xué) 能源經(jīng)濟(jì)與環(huán)境研究所；2．南方電網(wǎng)科學(xué)研究院；3．電力規(guī)劃設(shè)計總院

出版時間：2015年第7期，1839-1846

考慮需求響應(yīng)并基于魯棒隨機(jī)優(yōu)化理論，構(gòu)建了含風(fēng)電的電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度優(yōu)化模型。首先，引入價格型需求響應(yīng)模型和激勵型需求響應(yīng)模型，設(shè)定并建立電動汽車、商業(yè)用戶、工業(yè)用戶和居民用戶參與需求響應(yīng)的模式及收益函數(shù)。然后，為解決風(fēng)電出力不確定性問題，利用魯棒隨機(jī)優(yōu)化理論，建立需求響應(yīng)參與下的風(fēng)電消納魯棒隨機(jī)優(yōu)化模型。最后，以IEEE 36節(jié)點(diǎn)10機(jī)系統(tǒng)接入650 MW風(fēng)電場為算例進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：魯棒隨機(jī)優(yōu)化理論能夠克服風(fēng)電不確定性對系統(tǒng)調(diào)度的影響；激勵型需求響應(yīng)能夠轉(zhuǎn)移用戶負(fù)荷分布，但削減負(fù)荷的能力不如價格型明顯，價格型需求響應(yīng)能夠削減負(fù)荷峰時需求，但不能轉(zhuǎn)移用戶用電需求，同時引入2者提升系統(tǒng)風(fēng)電消納的效果最強(qiáng)；同時，需求響應(yīng)能夠激勵不同用戶參與系統(tǒng)備用服務(wù)，獲得直觀的經(jīng)濟(jì)效益，有利于調(diào)動用戶側(cè)參與發(fā)電側(cè)調(diào)度優(yōu)化。

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《考慮風(fēng)電消納能力的高載能用戶錯峰峰谷電價研究》

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作者：崔強(qiáng)，王秀麗，王維洲

單位：1．西安交通大學(xué) 電氣工程學(xué)院；2．國網(wǎng)甘肅省電力公司

出版時間：2015年第4期，946-952

提出了一種通過需求側(cè)管理激勵負(fù)荷側(cè)的高載能企業(yè)參與調(diào)峰，提高系統(tǒng)風(fēng)電消納能力的錯峰峰谷分時電價機(jī)制。考慮了高載能企業(yè)轉(zhuǎn)移負(fù)荷能力差的特點(diǎn)及其對峰谷分時電價時段連續(xù)劃分的訴求電力市場，建立了相應(yīng)的峰谷時段連續(xù)劃分的錯峰用電模型，并以提高系統(tǒng)谷時風(fēng)電消納能力為目標(biāo)建立了錯峰峰谷電價決策模型。通過解耦時段劃分與電價優(yōu)化，設(shè)計了2步優(yōu)化方法求解峰谷時段與電價綜合優(yōu)化模型。錯峰峰谷電價避免了傳統(tǒng)多峰時段峰谷電價對用戶的頻繁擾動，更加適合高載能企業(yè)等大用戶的生產(chǎn)特點(diǎn)。通過協(xié)調(diào)各用戶的峰谷時段劃分，減少峰時段時長，減輕了高載能企業(yè)電力成本壓力，提高了參與調(diào)峰的積極性。

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《考慮風(fēng)儲參與的電力市場聯(lián)動博弈分析》

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作者：李丹，劉俊勇，劉友波，戴松靈，江潤洲

單位：．四川大學(xué) 電氣信息學(xué)院；2．國網(wǎng)四川省電力公司 電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院

出版時間：2015年第4期，1001-1007

研究了考慮風(fēng)電與儲能參與的電力市場聯(lián)動博弈問題。首先，在含有傳統(tǒng)發(fā)電、供電、風(fēng)電、儲能商及用戶的多方電力市場聯(lián)動博弈模型中，針對風(fēng)電與儲能服務(wù)商的特點(diǎn)，設(shè)計了獨(dú)立和聯(lián)營2種運(yùn)營模式，并分別建立了考慮投 標(biāo)風(fēng)險的最佳風(fēng)電投標(biāo)量及儲能充放電決策模型；然后，建立了基于多代理的電力市場聯(lián)動博弈模型，對比和分析了2種模式下風(fēng)電投標(biāo)及儲能充放電行為的差異，以及聯(lián)營模式下考慮網(wǎng)絡(luò)約束前后各方利潤和線路負(fù)載等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。仿真結(jié)果表明：風(fēng)電商能夠優(yōu)化決策自身投標(biāo)電量，獲得合理的利潤；風(fēng)-儲聯(lián)營模式能夠?qū)︼L(fēng)能進(jìn)行合理轉(zhuǎn)移，增加兩者總利潤；網(wǎng)絡(luò)約束對市場中參與方的利潤有重要影響。

編輯 | 王金芝

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