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计及系统惯量需求的发电容量市场定价方法

电力系统自动化 2023年第14期47卷 12-20页

作者：鲁刚元博赵琮皓刘中建武昭原周明国网能源研究院有限公司北京市102209 国网能源电力规划实验室北京市102209 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市102206

“双碳”目标下新能源快速发展将带来转动惯量稀缺问题,如何引导中长期合理投资保证惯量充裕性将愈发重要。然而,当前容量市场机制仅考虑了电力电量平衡,难以区分不同类型电源对系统惯量支撑能力的差异性。为此,文中在一般意义的发电容... 详细信息

“双碳”目标下新能源快速发展将带来转动惯量稀缺问题,如何引导中长期合理投资保证惯量充裕性将愈发重要。然而,当前容量市场机制仅考虑了电力电量平衡,难以区分不同类型电源对系统惯量支撑能力的差异性。为此,文中在一般意义的发电容量充裕性概念中融入惯量充裕性,首先,明确了惯量需求的概念,并根据频率安全约束提出惯量需求评估方法;然后,在原有容量出清模型中增加惯量约束,设计了相应的容量定价方法和收益分配机制,旨在通过市场化的手段发现惯量的中长期价值。算例结果表明,所提计及惯量需求的容量市场定价方法有助于形成合理的投资回报,促进电源发展规模和结构的优化,保障系统的惯量充裕性。

关键词：新型电力系统容量市场惯量频率安全定价方法

考虑可信度的新能源及需求响应参与英美容量市场分析及思考

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电网技术 2022年第4期46卷 1233-1247页

作者：王蓓蓓亢丽君苗曦云徐立中张思东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310007

高比例新能源接入情况下,系统高峰时刻可靠容量不足会影响系统运行的安全,因此在能源转型的过程中应充分挖掘新能源及需求响应等灵活性资源在高峰时刻提供可靠容量的能力。基于美国和英国容量市场的机制设计,分别综述了新能源及需求响... 详细信息

高比例新能源接入情况下,系统高峰时刻可靠容量不足会影响系统运行的安全,因此在能源转型的过程中应充分挖掘新能源及需求响应等灵活性资源在高峰时刻提供可靠容量的能力。基于美国和英国容量市场的机制设计,分别综述了新能源及需求响应资源参与容量市场及可信容量的计算方法。并结合中国的市场发展,从稳步推进容量市场化机制建设、设计适应于高比例新能源接入的容量市场化机制、构建全国各地协同的容量支持机制对我国未来建设容量市场进行了探讨。

关键词：容量市场可信容量容量可信度拍卖结果分析

计及保供电交易模式和容量市场的用户侧储能优化配置

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高电压技术 2023年第7期49卷 2785-2795页

作者：王凤学欧阳森辛曦华南理工大学电力学院广州510640

随着用户侧储能系统的容量日渐增大,其既可以参与市场容量交易为大规模间歇性可再生能源并网提供备用容量,也可以参与保供电为电网和用户带来额外收益。结合市场容量与保供电这两种辅助服务,提出一种计及容量市场和保供电交易模式的用... 详细信息

随着用户侧储能系统的容量日渐增大,其既可以参与市场容量交易为大规模间歇性可再生能源并网提供备用容量,也可以参与保供电为电网和用户带来额外收益。结合市场容量与保供电这两种辅助服务,提出一种计及容量市场和保供电交易模式的用户侧储能优化配置方法。首先,基于网侧应急电源车保供电行为,建立用户侧储能实现保供电替换功能的数学模型,并提出电网和用户之间的保供电交易模式。其次,将用户侧储能保供电场景细化为完全保供电、部分保供电和无保供电,量化用户侧储能的保供电收益。然后,考虑容量市场和保供电交易模式建立保供电效益−储能双层优化模型,外层以用户全寿命周期内净收益最大为最终目标,优化保供电负荷比例、用户侧储能额定容量以及其额定充放电功率,内层以用户日收益最大为目标优化储能充放电策略。算例结果表明,计及容量市场和保供电交易模式后,可提高用户侧储能投资容量,降低电网尖峰负荷,为电网和用户两者带来更多收益。

关键词：用户侧储能保供电交易模式双层优化辅助服务容量市场

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北美容量市场需求曲线设计及其对中国的启示

电力自动化设备 2023年第5期43卷 3-14页

作者：杨颖王蓓蓓牟玉亭黄文渊耿思敏东南大学电气工程学院江苏南京210096 中国电力科学研究院有限公司南京分院江苏南京210017

在容量市场机制设计中,设计不当的容量需求曲线可能导致系统容量不足、容量采购费用过高、市场主体恶意竞争、市场不稳定等问题。研究北美宾夕法尼亚—新泽西—马里兰联合电力系统的容量需求曲线设计流程,该流程包括初始形状确定、参考... 详细信息

在容量市场机制设计中,设计不当的容量需求曲线可能导致系统容量不足、容量采购费用过高、市场主体恶意竞争、市场不稳定等问题。研究北美宾夕法尼亚—新泽西—马里兰联合电力系统的容量需求曲线设计流程,该流程包括初始形状确定、参考机组选择、净新建机组成本确定、装机备用裕度及系统目标容量需求确定,并进行算例分析。结合当前中国实际国情及电力市场现状,提出建设中国容量市场的可行建议。

关键词：容量市场容量需求曲线新型电力系统容量充裕度参考机组

北美容量市场增量拍卖和容量转移权机制及对中国的启示

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全球能源互联网 2023年第4期6卷 417-427页

作者：陈颖王蓓蓓黄文渊耿思敏东南大学电气工程学院江苏省南京市210018 中国电力科学研究院有限公司江苏省南京市210037

保障发电容量充裕度对于电力系统稳定运行至关重要,现有研究对国外成熟容量市场基本容量竞拍多有分析,但其提前3~4 a难以对实际运行的容量需求有准确预计,因此需要采用不间断的增量拍卖(incremental auctions,IA)和与之配套的容量转移权... 详细信息

保障发电容量充裕度对于电力系统稳定运行至关重要,现有研究对国外成熟容量市场基本容量竞拍多有分析,但其提前3~4 a难以对实际运行的容量需求有准确预计,因此需要采用不间断的增量拍卖(incremental auctions,IA)和与之配套的容量转移权(capacity transfer right,CTR)机制确保实时运行前系统中保有充足的发电容量。通过仿真算例,验证IA市场设计及IA容量需求曲线设计能有效填补系统已知缺额容量,区域间进行容量输送时CTR在受限LDA(constrained locational deliverability areas)容量结算中能够有效对冲位置风险。最后结合中国目前电力市场改革现状,提出中国未来容量市场建设的可行建议。

关键词：容量市场增量拍卖需求曲线容量转移权

适应中国现行电力市场环境下的容量市场机制设计

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中国电力 2022年第8期55卷 196-201页

作者：孙启星尤培培李成仁刘思佳李炎林高效国网能源研究院有限公司北京102209

从保证电力系统发电容量充裕度的必要性出发,研究国外电力市场中保障电力系统可靠发电容量的体制机制,提出适应中国电力市场环境下的容量市场机制设计方式,有助于建设与现行机制耦合的容量市场机制,保障系统发电容量充裕及系统长期稳定... 详细信息

从保证电力系统发电容量充裕度的必要性出发,研究国外电力市场中保障电力系统可靠发电容量的体制机制,提出适应中国电力市场环境下的容量市场机制设计方式,有助于建设与现行机制耦合的容量市场机制,保障系统发电容量充裕及系统长期稳定运行。

关键词：电力市场容量市场稀缺定价机制

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面向差异化电源成本结构的容量市场机制设计

电工技术学报 2023年

作者：李琪瑞杨知方李文沅输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学)

在新型电力系统中，容量市场起到补偿电源投资成本、引导电源合理投资的重要作用。然而，新型电力系统中存在新能源和灵活性电源等不同类型电源，其成本结构差异显著。当前研究尚缺乏容量市场机制对差异化电源成本结构的适用性探讨，鲜... 详细信息

在新型电力系统中，容量市场起到补偿电源投资成本、引导电源合理投资的重要作用。然而，新型电力系统中存在新能源和灵活性电源等不同类型电源，其成本结构差异显著。当前研究尚缺乏容量市场机制对差异化电源成本结构的适用性探讨，鲜有研究提出相应的机制改进策略。本文通过定量推导说明，现有容量市场机制下将产生差异化成本结构电源的“搭车”现象，难以对不同类型电源施加差异化的投资激励信号。对此，本文提出了一种新能源和灵活性电源分平台竞价的容量市场组织模式，构建了表征容量市场投资激励效用的投资模拟计算方法，提出了基于投资激励效用闭环反馈的容量市场关键参数设定策略，形成了面向差异化电源成本结构的容量市场机制。算例结果表明，所提机制能实现新能源和灵活性电源差异化的容量补偿需求，在可控的容量补偿费用下引导更合理的电源结构发展，支撑新型电力系统建设。

关键词：容量市场成本结构差异容量需求曲线发电容量充裕性发电投资

考虑灵活调节需求的容量市场出清模型与定价方法

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电力系统自动化 2023年

作者：瞿颖肖云鹏张臣王秀丽西安交通大学电气工程学院

新能源占比的提升使得电力系统对灵活调节资源的需求显著增加，而传统容量市场仅以保障负荷峰值时段的系统充裕度为目标，仍可能存在因灵活调节能力不足而导致电力供应短缺的情况。为此，提出考虑灵活调节需求的容量市场鲁棒优化出清模... 详细信息

新能源占比的提升使得电力系统对灵活调节资源的需求显著增加，而传统容量市场仅以保障负荷峰值时段的系统充裕度为目标，仍可能存在因灵活调节能力不足而导致电力供应短缺的情况。为此，提出考虑灵活调节需求的容量市场鲁棒优化出清模型与定价方法，给出不同类型资源的结算规则，并验证所提出的容量市场机制能够满足社会效率、收支平衡、个体理性、激励相容等性质。最后，采用IEEE 118节点系统进行算例验证。结果表明，所提出的容量市场机制能够同时保障负荷峰值时段系统充裕度与灵活调节需求的充裕度，合理刻画灵活调节资源的容量价值，有效区分不同类型资源的有效容量贡献与引起灵活调节需求的责任，有助于引导新能源机组平抑出力不确定性波动，激励灵活性资源提供容量满足系统灵活调节需求。

关键词：容量市场电力系统灵活性不确定性定价鲁棒优化激励相容

适应清洁能源发展和现货市场运行的容量市场机制设计

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电力系统自动化 2021年第22期45卷 174-182页

作者：尚楠张翔宋艺航张妍南方电网能源发展研究院有限责任公司广东省广州市510663

随着中国电力体制改革的不断深化与现货市场建设的全面铺开,部分省区已暴露出电力容量充裕性不足、发电资源产生大量搁浅成本等问题,亟须完善容量市场机制,健全电力市场体系,以促进机组投资和保障发电容量充裕性。文中提出了一种适应清... 详细信息

随着中国电力体制改革的不断深化与现货市场建设的全面铺开,部分省区已暴露出电力容量充裕性不足、发电资源产生大量搁浅成本等问题,亟须完善容量市场机制,健全电力市场体系,以促进机组投资和保障发电容量充裕性。文中提出了一种适应清洁能源发展且与现货市场运行相适应的容量市场机制。一方面,将现货电能量交易要素纳入考虑,调动了容量资源在固定成本和运行成本两方面的竞争力,强化了容量投建与系统运行的联系,有利于形成更加切实可行的容量投建方案;另一方面,切合"碳达峰、碳中和"目标,内嵌能源结构约束以兼容产业结构调整从而获得满足能源清洁低碳转型要求和经济性最优的容量组合。最后,通过构建双层优化模型实现计及现货市场运行的容量竞价集中出清,采用改进的IEEE 24节点等系统的算例模拟计算表明,所提机制能够在激励市场主体主动参与、适应未来清洁能源成本替代效应的同时,实现市场整体经济效率的有效改进。

关键词：容量市场现货市场能源转型双层优化