電力市場

集錦

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2015年3月15日，中共中央、國務院下發了《關于進一步深化電力體制改革的若干意見(中發[2015]9號)》。為順應中國電力工業市場化改革的趨勢，《電網技術》雜志在2016年第11期刊出了《電力市場》專欄，《電網技術》微信公眾號于2016.12.28發布了專欄論文集錦。小編整理了《電網技術》近兩年刊出的電力市場領域其他精彩論文，以供參考。

1

《區塊鏈技術在電力輔助服務領域的應用綜述》

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作者：李彬，曹望璋，祁兵，孫毅，郭乃網，蘇運，崔高穎

單位：1．華北電力大學 電氣與電子工程學院；2．國網上海市電力公司 電力科學研究院；3．國網江蘇省電力公司 電力科學研究院

出版時間：出版時間：2017年第3期，736-744

售電市場放開后,參與交易的主體數量、類型、業務類別逐漸增多。為應對完全競爭市場條件下多實體參與的輔助服務市場交易安全可信問題,提出了基于區塊鏈技術的解決方案。首先闡明了區塊鏈技術基本原理,剖析了區塊鏈技術在輔助服務市場中應用的關鍵性技術,分別從工作量證明、共識記賬、智能合約、業務交互、密鑰管理等方面提出了具體實施方案。同時,還結合輔助服務中涉及資金流監管、智能合約業務的應用需求,提出了輔助服務系統從集中式管理向分布式智能管理的發展思路。最后,從商業模式、協議兼容性、安全信息快速處理、資源耗費等方面分析了區塊鏈技術在我國目前電力輔助服務市場中應用的局限性,并提出相應建議。

2

《考慮峰谷電價的充電站運營商和電動汽車用戶經濟性研究》

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作者：楊一帆，孫瑜，傅軍，孫志杰，周國鵬

單位：1．國網冀北電力有限公司電力科學研究院；2．國網冀北電力有限公司；3．國網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量作為變量，建立了電動汽車用戶群充電日負荷曲線的計算模型，計算了不同變量條件下的充電負荷，研究了峰谷電價和電動汽車數量對充電站運營商、電動汽車用戶經濟性的影響，得到了運營商利潤和用戶使用成本的計算公式。分析了充電設施利用率和峰谷電價對充電站運營商盈利能力的影響，發現運營商車樁比為7時，臨界盈虧點的充電電價可以降低到1元左右；通過計算發現電動汽車用戶購車和購電池費用比燃油汽車高8~10萬元以內時(政府補貼后)，在使用年限內總費用比燃油汽車更經濟。

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．廣東省電力調度中心；2．清華大學 電機系

出版時間：2016年第5期，1558-1563

低碳化、清潔化是我國電力行業未來發展的方向。在新一輪電力體制改革的形勢下,風電、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行產生顯著影響。為此,基于經典的古諾博弈競爭模型,對燃煤、燃氣、水電、新能源(包括風電和光伏)等不同類型機組的運行特性,以及儲能系統參與市場的運行方式進行了建模,在考慮不同類型機組碳排放特性與碳排放成本的基礎上,構建了2層優化的電力市場出清均衡模型,并提出了相應的求解方法。最后,采用實際數據對電力市場的均衡狀態進行了模擬計算,分析了碳排放成本對于電力市場均衡狀態的影響。

4

《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，王羽佳，李凌波

單位：四川大學 電氣信息學院

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。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化目標,通過粒子群算法進行優化求解,獲得大用戶最優購電決策。最后通過IEEE 57系統進行仿真,結果證明了所提方法的有效性。

5

《基于風險決策的風火發電權交易研究》

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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 電氣信息學院；2．國網四川省電力公司 天府供電公司

出版時間：2016年第3期，833-839

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

6

《基于多智能體的微電網中分布式發電的市場博弈競標發電》

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作者：竇春霞，賈星蓓，李恒

單位：燕山大學 電氣工程學院

出版時間：2016年第2期，579-586

為了解決微電網中分布式發電經濟調度問題，在電力市場交易環境下研究基于分層多智能體系統的微電網市場競標調度策略，進而實現利益分配最大化。針對電力交易特性，構建兩層優化模型，并將其轉化為平衡問題平衡約束模型，然后基于博弈論，以最大市場統一出清價原則構建輔助目標函數，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濟調度最優化問題。兩種博弈模式的經濟調度仿真研究結果證明了微電網市場競標調度策略的可行性和經濟性。

7

《多運營主體的微電網隨機匹配交易機制》

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作者：史開拓，劉念，張建華，雷金勇

單位：1．新能源電力系統國家重點實驗室(華北電力大學)；2．南方電網科學研究院

出版時間：2016年第2期，587-594

針對電力市場環境下微電網內部多運營主體的電能交易問題，提出了一種基于“時前市場”的多輪成對隨機匹配市場交易機制。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。基于各運營主體利益需求以及傳輸線功率約束建立了市場運營模型，分析了市場參數基本約束條件，求解得到買賣方期望交易價格和電量，以引導市場參與者競價行為。通過預測誤差補償清算消除了預測誤差對于市場運營的影響，完善了一個交易時間段內的電能交易流程。算例分析表明，上述交易機制簡潔高效、易于執行，能實現電能資源的合理配置，適用于由分布式電源、電力用戶和產銷者組成的多主體微電網的電力交易。

8

《跨省跨區清潔能源消納補償的市場機制研究》

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作者：鄒斌，趙妍，李曉剛，楊立兵

單位：1．上海大學 機電工程與自動化學院；2．上海市電站自動化技術重點實驗室；3．國家電網華東分部

出版時間：2016年第2期，595-601

研究了基于發電權交易的跨省跨區清潔能源消納及補償機制。跨省跨區清潔能源生產廠商通過在該市場購買消納地發電機組的發電權獲得發電上網的權利，同時確定了其上網電價以及對消納地發電廠商實施消納補償。構建了該市場的智能代理仿真模型，研究了該市場的運行特性。結果表明，該市場均衡電價主要依據發電權成本，并根據供需關系小幅度波動，市場運行特點良好，但是由于發電權成本較高，使得跨省跨區清潔能源廠商的發電上網電價偏低，而對消納地發電廠商該市場實施了完全補償。該市場機制適合于跨省區清潔能源發電廠商成本較低的情況，例如有棄水可能性時的水力發電消納情況。

9

《考慮風電投標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 自動化系

出版時間：2016年第2期，602-607

在風電參與競價的電力市場中如何處理風電投標偏差，是含風電電力市場設計的重要課題之一。為了研究風電投標偏差懲罰機制對風電商投標行為的影響，基于寡頭競爭的古諾均衡理論，采用場景削減技術計入風速不確定性，建立了一個考慮風電投標偏差懲罰的電力市場隨機均衡模型，并采用非線性互補方法求解。算例分析驗證了模型的合理性和有效性電力市場，并表明，引入風電投標偏差懲罰機制可有效激勵風電商減少投標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電商的投標偏差。

10

《重復博弈在能源互聯網運營交易機制中的應用》

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作者：徐鳴飛，余海濤，陳輝，王亞魯，沈蛟驍，胡敏強，黃磊，陸增潔

單位：東南大學 電氣工程學院

出版時間：2015年第11期，3064-3071

以“工業4.0”下能源互聯網的電力運營交易機制為出發點，研究了能源互聯網在長期運營中各能源發電商的發電量博弈問題。先引入了研究完全信息動態博弈問題的理論—可觀察行動的重復博弈模型；在該模型的基礎上，建立了化石能源和清潔能源發電商的博弈模型；接著引進無名氏定理來說明重復博弈的納什均衡解的存在性。最后，以運營交易流程為依據，進行了算例分析，得出了化石能源和清潔能源在2014—2044年發電量的博弈結果，并進行了對2種能源博弈結果的模糊綜合評價。

11

《亞洲—歐洲超遠距離特高壓輸電經濟性研究》

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作者：游沛羽，王曉輝，張艷

單位：國網北京經濟技術研究院

出版時間：2015年第8期，2087-2093

亞歐能源輸送設想致力于滿足未來洲際資源優化配置的需求。針對亞歐洲際輸電的2種輸電方式，基于工程經濟性評價指標體系，重點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指標，并探討了利用小時數、稅率、造價、電源基地上網電價等敏感性因素變化對項目經濟性的影響。

12

《計及多類型需求響應的風電消納隨機優化調度模型》

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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 能源經濟與環境研究所；2．南方電網科學研究院；3．電力規劃設計總院

出版時間：2015年第7期，1839-1846

考慮需求響應并基于魯棒隨機優化理論，構建了含風電的電力系統發電調度優化模型。首先，引入價格型需求響應模型和激勵型需求響應模型，設定并建立電動汽車、商業用戶、工業用戶和居民用戶參與需求響應的模式及收益函數。然后，為解決風電出力不確定性問題，利用魯棒隨機優化理論，建立需求響應參與下的風電消納魯棒隨機優化模型。最后，以IEEE 36節點10機系統接入650 MW風電場為算例進行分析，結果顯示：魯棒隨機優化理論能夠克服風電不確定性對系統調度的影響；激勵型需求響應能夠轉移用戶負荷分布，但削減負荷的能力不如價格型明顯，價格型需求響應能夠削減負荷峰時需求，但不能轉移用戶用電需求，同時引入2者提升系統風電消納的效果最強；同時，需求響應能夠激勵不同用戶參與系統備用服務，獲得直觀的經濟效益，有利于調動用戶側參與發電側調度優化。

13

《考慮風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，王秀麗，王維洲

單位：1．西安交通大學 電氣工程學院；2．國網甘肅省電力公司

出版時間：2015年第4期，946-952

提出了一種通過需求側管理激勵負荷側的高載能企業參與調峰，提高系統風電消納能力的錯峰峰谷分時電價機制。考慮了高載能企業轉移負荷能力差的特點及其對峰谷分時電價時段連續劃分的訴求電力市場，建立了相應的峰谷時段連續劃分的錯峰用電模型，并以提高系統谷時風電消納能力為目標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化，設計了2步優化方法求解峰谷時段與電價綜合優化模型。錯峰峰谷電價避免了傳統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等大用戶的生產特點。通過協調各用戶的峰谷時段劃分，減少峰時段時長，減輕了高載能企業電力成本壓力，提高了參與調峰的積極性。

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《考慮風儲參與的電力市場聯動博弈分析》

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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 電氣信息學院；2．國網四川省電力公司 電力經濟技術研究院

出版時間：2015年第4期，1001-1007

研究了考慮風電與儲能參與的電力市場聯動博弈問題。首先，在含有傳統發電、供電、風電、儲能商及用戶的多方電力市場聯動博弈模型中，針對風電與儲能服務商的特點，設計了獨立和聯營2種運營模式，并分別建立了考慮投 標風險的最佳風電投標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動博弈模型，對比和分析了2種模式下風電投標及儲能充放電行為的差異，以及聯營模式下考慮網絡約束前后各方利潤和線路負載等技術經濟指標。仿真結果表明：風電商能夠優化決策自身投標電量，獲得合理的利潤；風-儲聯營模式能夠對風能進行合理轉移，增加兩者總利潤；網絡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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