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适应电化学储能成本特性的电力市场机制设计

电力系统自动化 2024年第4期48卷 101-110页

作者：栾天杨争林李继红郑亚先冯树海中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310063

高比例新能源接入场景下,如何提高电力系统灵活性成为焦点问题。电化学储能可以提高新型电力系统的灵活调节能力,但其技术特性不同于常规市场主体,需要设计相应的市场参与机制。因此,根据储能充放电深度、充放电倍率与其老化成本的关系... 详细信息

高比例新能源接入场景下,如何提高电力系统灵活性成为焦点问题。电化学储能可以提高新型电力系统的灵活调节能力,但其技术特性不同于常规市场主体,需要设计相应的市场参与机制。因此,根据储能充放电深度、充放电倍率与其老化成本的关系,提出一种适应储能参与的价差投标模式。该投标模式下储能可以申报不同工作状态以及不同放电深度下的成本,从而释放储能的深度充放电能力。考虑储能调频容量与荷电状态的耦合关系,建立了储能日前电能市场和调频市场耦合的市场出清模型。算例结果表明,所提机制可以充分反映储能的市场价值,促进储能资源的优化配置,提升储能的市场收益。

关键词：电化学储能价差投标电能市场调频市场充放电

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风力发电参与调频市场的机制优化及收益研究

南方电网技术 2024年第1期18卷 69-76页

作者：刘秋华方正聪郑亚先南京工程学院经济管理学院南京211167 南京工程学院电力工程学院南京211167 中国电力科学研究院有限公司南京210003

随着风力发电并网容量日益增加,传统能源提供的调频容量已无法满足系统调频需求,目前政策允许风电参与系统调频,但现有调频辅助服务机制无法有效衡量风电参与调频的真实容量,对系统安全稳定运行带来了严峻挑战。在现有调频辅助服务机制... 详细信息

随着风力发电并网容量日益增加,传统能源提供的调频容量已无法满足系统调频需求,目前政策允许风电参与系统调频,但现有调频辅助服务机制无法有效衡量风电参与调频的真实容量,对系统安全稳定运行带来了严峻挑战。在现有调频辅助服务机制基础上,引入风电调频可信度指标及综合调频性能指标对调频市场主体报价进行调整以衡量风电参与调频的真实容量,同时优化现有调频辅助服务机制的补偿细则。针对上述优化部分,建立风电参与调频市场的出清模型。算例结果表明,优化后的机制能够有效衡量风电提供的真实调频容量,促使优质的调频资源优先出清,同时风电可提高调频可信度指标及综合调频性能指标以获得较高的调频收益。

关键词：风力发电调频辅助服务风电调频可信度指标综合调频出清模型电力市场

基于绿电和自愿减排量交易的园区低碳电力运营优化

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可再生能源 2024年第2期42卷 233-240页

作者：刘秋华刘鑫郑亚先杨圣城南京工程学院经济管理学院江苏南京211167 南京工程学院电力工程学院江苏南京211167 中国电力科学研究院有限公司江苏南京210003

为保证园区电力运营经济性,提高清洁电能的使用比例,文章提出了一种基于绿电和自愿减排量交易的园区低碳电力运营优化模型。该模型综合考虑了绿电和火电的购电成本、光伏发电成本及自愿减排量收益,以总运营成本最小为目标函数,结合随机... 详细信息

为保证园区电力运营经济性,提高清洁电能的使用比例,文章提出了一种基于绿电和自愿减排量交易的园区低碳电力运营优化模型。该模型综合考虑了绿电和火电的购电成本、光伏发电成本及自愿减排量收益,以总运营成本最小为目标函数,结合随机概率约束,分中长期、日前和实时三阶段对绿电、火电电量以及光伏发电量进行优化。以南京市某企业园区的数据为基础,在自愿减排量价格合理的前提下,该优化模型可小幅降低园区总运营成本,并且显著提高了清洁电能的使用比例和园区应对扰动的能力。另外,就自愿减排量价格以及置信度取值对优化结果的影响进行了分析。

关键词：绿电自愿减排量低碳电力运营随机概率约束

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高比例新能源入市的电力市场机制探讨

中国电力企业管理 2024年第16期 64-67页

作者：郑亚先中国电科院电力自动化所

高比例新能源入市的必然性新能源逐步成为新型电力系统主体电源在碳达峰、碳中和的目标驱动下,新能源快速发展,截至2023年底,国网经营区新能源装机规模达到8.7亿千瓦,容量占比达37%。其中,风电装机规模达到3.5亿千瓦,光伏发电装机规模达... 详细信息

高比例新能源入市的必然性新能源逐步成为新型电力系统主体电源在碳达峰、碳中和的目标驱动下,新能源快速发展,截至2023年底,国网经营区新能源装机规模达到8.7亿千瓦,容量占比达37%。其中,风电装机规模达到3.5亿千瓦,光伏发电装机规模达到5.1亿千瓦。“十四五”以来,新能源装机年均增长25%,2023年新增装机容量2.3亿千瓦,是2022年新增装机容量的2.2倍,大约相当于美国全国新能源装机容量。2023年新能源发电量达到1.4万亿千瓦时,大约相当于欧盟27国新能源发电量的2倍,占总发电量的18.8%,利用率达到97.4%。

关键词：新能源发电新增装机容量装机规模目标驱动高比例新能源新型电力碳中和总发电量

高比例新能源入市的电力市场需要什么样的机制

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电力设备管理 2024年第15期 9-11,14页

作者：郑亚先中国电力科学研究院电力自动化研究所

一、高比例新能源入市的必然性新能源逐步成为新型电力系统主体电源。在碳达峰、碳中和的目标驱动下,新能源快速发展,截至2023年底,国网经营区新能源装机规模达到8.7亿千瓦,容量占比达37%。其中,风电装机规模达到3.5亿千瓦,光伏发电装... 详细信息

一、高比例新能源入市的必然性新能源逐步成为新型电力系统主体电源。在碳达峰、碳中和的目标驱动下,新能源快速发展,截至2023年底,国网经营区新能源装机规模达到8.7亿千瓦,容量占比达37%。其中,风电装机规模达到3.5亿千瓦,光伏发电装机规模达到5.1亿千瓦。“十四五”以来,新能源装机年均增长25%,2023年新增装机容量2.3亿千瓦,是2022年新增装机容量的2.2倍,大约相当于美国全国新能源装机容量。2023年新能源发电量达到1.4万亿千瓦时,大约相当于欧盟27国新能源发电量的2倍,占总发电量的18.8%,利用率达到97.4%。2025年预计累计装机将达到14亿千瓦,新能源将逐步成为新型电力系统的主体电源。

关键词：新能源发电新增装机容量新型电力装机规模目标驱动高比例新能源碳中和总发电量

长周期大范围风电消纳的电力电量联合优化模型与应用

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电力系统自动化 2015年第18期39卷 145-150页

作者：刘秋华郑亚先杨胜春南京工程学院经济与管理学院江苏省南京市211167 中国电力科学研究院(南京) 江苏省南京市210003

为解决目前中国面临的风电消纳难题,提出利用多元发输电资源在年度、月度等长时间周期,以及在跨区跨省等更大范围协调消纳,可提升风电等清洁能源的消纳水平。建立以系统运行成本最小为目标的长周期大范围风电消纳的电力电量联合优化模型... 详细信息

为解决目前中国面临的风电消纳难题,提出利用多元发输电资源在年度、月度等长时间周期,以及在跨区跨省等更大范围协调消纳,可提升风电等清洁能源的消纳水平。建立以系统运行成本最小为目标的长周期大范围风电消纳的电力电量联合优化模型,解决了时段耦合的电力电量联合优化建模,多元发电、发输电协调优化建模等长周期优化的关键问题,通过混合整数规划加以求解,实现了长周期大范围风电消纳的定量决策。利用某区域电网的电力系统实际算例对模型进行测试,算例分析表明,模型能够在长周期协调优化不同类型的发电机组与输电线路,提升风电消纳水平。

关键词：风力发电清洁能源消纳能力长周期大范围电力电量联合优化

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机组运行约束对机组节点边际电价的影响分析

电网技术 2019年第8期43卷 2658-2664页

作者：史新红郑亚先薛必克冯树海中国电力科学研究院有限公司

推导了考虑系统备用情况下的机组节点边际电价与机组运行约束影子价格、系统备用约束影子价格的关系公式。分析了机组功率上下限约束、机组爬坡滑坡约束对节点边际电价及系统电能价格分量、阻塞价格分量的影响,可为节点边际电价的形成... 详细信息

推导了考虑系统备用情况下的机组节点边际电价与机组运行约束影子价格、系统备用约束影子价格的关系公式。分析了机组功率上下限约束、机组爬坡滑坡约束对节点边际电价及系统电能价格分量、阻塞价格分量的影响,可为节点边际电价的形成原因及影响因素剖析提供一种分析工具,有助于市场成员就自身机组物理参数对收益的影响做参考评估。基于5节点算例验证了上述节点边际电价计算方法与传统计算方法结果的一致性,计算并分析了多案例中机组运行约束对节点边际电价及系统电能价格、阻塞价格的影响。

关键词：节点边际电价机组运行约束电价影响因素分析

碳达峰目标场景下全国统一电力市场关键问题分析

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电网技术 2022年第1期46卷 1-19页

作者：郑亚先杨争林冯树海曾丹中国电力科学研究院有限公司江苏省南京市210003

我国电力供需逆向分布特点,以及跨区跨省输电网架的建立,一定程度上决定了我国电力资源的优化配置方式。随着我国双碳远景目标的逐步明确,建立全国统一电力市场化运营体系的重要性进一步凸显。针对欧美等成熟运营电力市场的市场发展历... 详细信息

我国电力供需逆向分布特点,以及跨区跨省输电网架的建立,一定程度上决定了我国电力资源的优化配置方式。随着我国双碳远景目标的逐步明确,建立全国统一电力市场化运营体系的重要性进一步凸显。针对欧美等成熟运营电力市场的市场发展历程、市场主体激励方式、市场设计基本思想、市场出清结果安全性、市场出清机制与时序衔接等核心问题开展分析,考虑碳减排目标给各国市场运行的影响,分析了碳减排约束下欧美电力市场的融合发展,基于我国层级调度、省间省内差异性输配电价体系、省为电力平衡责任主体等不同于国外的市场运营基础条件,分析了全国统一电力市场建设的关键问题,并提出了解决思路,可为我国电力市场设计提供决策参考。

关键词：碳达峰电力市场设计全国统一电力市场市场出清

计及清洁能源的跨区跨省交易路径优化建模与算法

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电力系统自动化 2017年第24期41卷 112-119页

作者：郑亚先程海花杨争林耿建中国电力科学研究院(南京) 江苏省南京市210003

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、... 详细信息

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。

关键词：清洁能源消纳能力跨区跨省路径优化