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“双碳”目标下中国绿色电力市场建设关键问题

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 25-33页

作者：张显王彩霞谢开李琼慧张楠吴思北京电力交易中心有限公司北京市100031 国网能源研究院有限公司北京市102209

积极推动绿色电力市场建设是促进能源消费绿色低碳转型、实现“双碳”目标的有效途径。中国已经启动绿色电力市场建设,目前正处于快速发展期,亟须对相关关键问题进行研究,为绿色电力市场建设提供支撑。文中研究了绿色电力及绿色电力市... 详细信息

积极推动绿色电力市场建设是促进能源消费绿色低碳转型、实现“双碳”目标的有效途径。中国已经启动绿色电力市场建设,目前正处于快速发展期,亟须对相关关键问题进行研究,为绿色电力市场建设提供支撑。文中研究了绿色电力及绿色电力市场的内涵,以美国、欧洲作为典型案例,从政策设计、运营机制、应用场景、支撑技术等方面研究了国外绿色电力市场实践,提出了相关启示。在此基础上,结合中国绿色电力市场建设进展,探讨了“双碳”目标下中国绿色电力市场建设的关键问题,从顶层设计、关键机制、衔接机制、支撑技术4个方面提出了中国绿色电力市场建设亟须破解的关键机制设计与技术难题。

关键词：碳达峰碳中和电力市场绿色电力证书交易

考虑不确定性的火电发电商现货-深度调峰市场优化决策

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 208-216页

作者：王沛王韵楚林哲敏季超齐慧杨莉何川林振智浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 安徽电力交易中心有限公司安徽合肥230051

针对电力现货市场与深度调峰市场联合运行背景下发电商电能量利润空间压缩、深度调峰功能亟待拓展等问题,提出考虑不确定性的发电商现货-深度调峰市场优化策略。基于Stackelberg博弈,构建兼顾联合市场利润和风险的发电商日前报价策略双... 详细信息

针对电力现货市场与深度调峰市场联合运行背景下发电商电能量利润空间压缩、深度调峰功能亟待拓展等问题,提出考虑不确定性的发电商现货-深度调峰市场优化策略。基于Stackelberg博弈,构建兼顾联合市场利润和风险的发电商日前报价策略双层优化模型。在上层模型中,以发电商联合市场利润最大化为目标,对发电商分段报价进行优化;在下层模型中,考虑竞争对手报价场景的不确定性,提出电力现货-深度调峰市场联合出清模型。针对净负荷不确定性,引入波动不确定度参数,将双层模型转换为基于信息间隙决策理论的发电商现货-深度调峰市场决策模型。基于安徽省实际市场数据进行仿真验证,得到适应不同负荷场景的发电商联合市场日前报价策略,结果表明考虑不确定性的联合优化决策能够有效规避负荷不确定性带来的利润波动风险。

关键词：现货-深度调峰联合市场发电商竞价策略 Stackelberg博弈不确定性信息间隙决策理论

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基于无监督与特征工程的电力用户行为画像

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：谢宇霆杨威覃捷厉韧谭伟聪广东电力交易中心有限责任公司

为使供电部门实现对电力用户的精准分类和特征把握，提出一种电力用户用电特征选择与行为画像方法。首先，综合利用通用的聚类内部评价指标，实现电力用户类别的自动确定；接着考虑特征变量间可能存在的非线性关系，综合互信息和距离相... 详细信息

为使供电部门实现对电力用户的精准分类和特征把握，提出一种电力用户用电特征选择与行为画像方法。首先，综合利用通用的聚类内部评价指标，实现电力用户类别的自动确定；接着考虑特征变量间可能存在的非线性关系，综合互信息和距离相关系数指标，用启发式算法实现电力用户特征集的优选；最后，依据优选特征集对电力用户用电行为特征进行雷达图可视化，实现电力用户用电行为的行为画像刻画，为企业对用户进行针对性服务提供依据。

关键词：用电行为画像聚类分析距离相关系数特征选择

考虑电力中长期及现货市场衔接的月内融合交易模式及统一限价研究

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电网技术 2024年第4期48卷 1418-1427,I0006,I0007,I0008页

作者：张雪秋刘敦楠王小路薛晓强李竹韩金山梁家豪华北电力大学经济与管理学院北京市昌平区102206 冀北电力交易中心有限公司北京市西城区100053 北京电力交易中心有限公司北京市西城区100031

在电力市场“中长期+现货”背景下,针对电力中长期与现货衔接问题,探寻高比例新能源入市下月内融合交易市场边界,研究统一限价对社会福利与曲线分解的影响,分析月内融合交易模式对市场衔接的作用。首先,考虑市场中存在的问题,探讨可行... 详细信息

在电力市场“中长期+现货”背景下,针对电力中长期与现货衔接问题,探寻高比例新能源入市下月内融合交易市场边界,研究统一限价对社会福利与曲线分解的影响,分析月内融合交易模式对市场衔接的作用。首先,考虑市场中存在的问题,探讨可行的解决方式。其次基于市场预测,构建市场主体的报价与目标函数,结合不平衡电量,构建社会福利最大化市场出清模型,采用A-NSGA-Ⅲ算法进行求解,得到市场出清情况与对应的最优限价范围。最后通过算例验证了统一限价与细分时段的优势,给出了统一限价设定的市场化途径,同时保证了市场主体利益与市场活力,表明了统一限价模式下月内融合交易市场有利于市场主体灵活交易,促进了中长期与现货市场的衔接。

关键词：统一限价中长期市场连续运营报价策略多目标寻优

极端气候场景下高水电占比西南电网电力交易保供体系构建

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电网技术 2024年

作者：文旭周全孙田杨洋毛锐文思傲北京电力交易中心有限公司国家电网有限公司西南分部

当前，新型电力系统建设，以水电为主大规模“靠天吃饭”清洁能源的接入，以及极端气候的频发，给西南电网电力可靠供应带来严峻挑战。首先，本文介绍了西南电网概况和电力市场运营格局。然后，从2022年夏季极端干旱高温少雨气候下，西... 详细信息

当前，新型电力系统建设，以水电为主大规模“靠天吃饭”清洁能源的接入，以及极端气候的频发，给西南电网电力可靠供应带来严峻挑战。首先，本文介绍了西南电网概况和电力市场运营格局。然后，从2022年夏季极端干旱高温少雨气候下，西南电网川渝地区电力保供事件出发，基于区域电网和市场化的双重视角，归纳总结了西南电网电力保供存在四方面问题：预警层级有限、保供周期较短、保供空间局限、保供资源单一，由此，提出了基于双层级、全周期、全空间、全资源（简称“一双三全”）理念的西南电网电力保供研究思路和研究框架。其次，系统构建了极端气候场景下西南电网电力交易保供体系，主要包括：1）提出了区域电网电力保供预警响应的概念及其等级确定方法，构建了“省级电网+区域电网”的双层级电力交易保供预警响应机制；2）提出了中长期省间可中断电力保供交易品种，构建了“中长期+现货+应急”全周期电力交易保供体系；3）提出了跨区、区内省间市场电力保供的理念，设计了大水电时空置换交易，构建了“跨区+区内省间+省内”的全空间电力交易保供体系；4）提出了负荷侧削峰省间中长期电力保供交易品种，构建了“发电侧+负荷侧”的全资源电力交易保供体系。最后，给出了上述研究成果在西南电网的工程案例，验证了所做研究的创新性和实用性；同时，也为大规模清洁能源并网后其他区域电网电力保供提供了新思路，具有普适性。

关键词：极端气候西南电网电力市场高水电占比电力保供

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分区匹配气象及功率特征的运行备用需求量化

电力自动化设备 2024年第3期44卷 150-157页

作者：刘晟向明旭刘硕于松泰杨知方重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 北京电力交易中心有限公司北京100031

现有运行备用需求量化方法未考虑气象因素对系统整体预测随机性的影响,难以兼顾电网运行安全性和经济性。为此,提出了分区匹配气象及功率特征的运行备用需求量化方法。根据历史数据建立气象-功率二维区间,采用非参数核密度估计方法拟合... 详细信息

现有运行备用需求量化方法未考虑气象因素对系统整体预测随机性的影响,难以兼顾电网运行安全性和经济性。为此,提出了分区匹配气象及功率特征的运行备用需求量化方法。根据历史数据建立气象-功率二维区间,采用非参数核密度估计方法拟合不同区间内的净负荷预测误差分布,从而刻画不同气象、功率条件下系统整体预测的随机性;提出基于数据特征相似度的历史数据筛选和数据区间划分策略,以提升预测随机性的刻画准确性;根据运行日隶属的二维区间估计其净负荷预测随机性,据此量化给定置信水平下的系统运行备用需求。以我国某省级电网的实际数据为算例,验证了所提方法的有效性。

关键词：运行备用预测随机性气象因素非参数核密度估计特征相似度

考虑源-荷匹配的区域电网风光储容量规划-运行联合优化方法

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电力建设 2024年

作者：徐奇锋王激华乔松博郭艳敏黄文渊浙江电力交易中心有限公司中国电力科学研究院有限公司

合理规划新能源装机容量是实现新能源高效消纳的基础。新能源的波动性给系统的安全稳定运行带来了极大挑战，为平抑风光出力的波动性，需要增设储能设备以提高系统稳定性。当前考虑源-荷匹配的新能源装机规划的研究模型，大多固定储能... 详细信息

合理规划新能源装机容量是实现新能源高效消纳的基础。新能源的波动性给系统的安全稳定运行带来了极大挑战，为平抑风光出力的波动性，需要增设储能设备以提高系统稳定性。当前考虑源-荷匹配的新能源装机规划的研究模型，大多固定储能容量，且针对如何缩小源-荷匹配偏差问题鲜有涉及，难以解决源荷最优匹配下的最优经济效益问题，本文提出了一种考虑源-荷匹配的区域电网风光储容量规划-运行联合优化方法。首先，基于k-means聚类获取全年8760h中最具代表性的24×7的典型日数据作为规划基础数据；其次，建立包含风、光、储的考虑源-荷匹配的区域电网风光储容量规划-运行联合优化模型，以日平均规划成本最小为目标，在已有约束基础上引入源-荷匹配约束实现电源侧总出力与负荷侧变化趋势一致以减小调峰压力，并设计了匹配偏差惩罚机制以缩小源荷匹配偏差；最后，以江苏省某区域电网为对象进行算例分析，结果表明所提模型能够减少系统运行成本，缩小源-荷匹配偏差，降低调峰压力，验证了所提模型的有效性与可行性。

关键词：源-荷匹配风光储容量配置 k-means聚类联合优化

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基于组合拍卖的广义共享储能运营机制设计

中国电机工程学报 2024年

作者：高赐威林固静宋梦张紫涛陈涛张伟时周佳妮东南大学电气工程学院安徽电力交易中心有限公司

共享储能已经成为缓解可再生能源大规模并网带来的一系列问题的有效途径，但是现有共享储能机制未充分考虑用户对于储能的互补性和替代性需求，严重影响用户购买意愿。此外，当前共享机制也未考虑储能的电量约束、充放电功率约束和荷电... 详细信息

共享储能已经成为缓解可再生能源大规模并网带来的一系列问题的有效途径，但是现有共享储能机制未充分考虑用户对于储能的互补性和替代性需求，严重影响用户购买意愿。此外，当前共享机制也未考虑储能的电量约束、充放电功率约束和荷电状态的影响，不利于运营商的投标策略设计，使其面临经济损失风险。因此，本文设计了基于组合拍卖的广义共享储能运营机制。首先，考虑到基站备用储能、空调、电动汽车充电站等资源具有储能特性而运行行为迥异的特性，利用广义储能模型对其进行统一聚合封装，降低了多种需求侧资源的调度难度；其次，本文对储能使用权进行划分，设计了广义储能功率使用权和容量使用权两种交易品种，并为卖方设计了计及储能荷电状态的投标曲线，为买方设计了不同时段、不同品种耦合需求的组合形式，以满足用户对储能的多种需求，提高用户满意度；然后，基于组合拍卖理论，本文设计了包含投标、竞胜标决定、资源定价与资金结算等环节的共享储能运营机制，以实现广义共享储能资源的高效利用和社会福利的公平分配。最后，通过算例仿真结果表明所述运营机制可满足用户灵活性需求，降低储能服务成本。

关键词：共享储能广义储能运营机制组合拍卖

考虑源-荷匹配的区域电网风光储容量规划-运行联合优化方法

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电力建设 2024年第8期45卷 85-96页

作者：徐奇锋王激华乔松博郭艳敏黄文渊浙江电力交易中心有限公司杭州市310016 中国电力科学研究院有限公司南京市210003

合理规划新能源装机容量是实现新能源高效消纳的基础。新能源的波动性给系统的安全稳定运行带来了极大挑战,为平抑风光出力的波动性,需要增设储能设备以提高系统稳定性。当前考虑源-荷匹配的新能源装机规划模型大多固定储能容量,且针对... 详细信息

合理规划新能源装机容量是实现新能源高效消纳的基础。新能源的波动性给系统的安全稳定运行带来了极大挑战,为平抑风光出力的波动性,需要增设储能设备以提高系统稳定性。当前考虑源-荷匹配的新能源装机规划模型大多固定储能容量,且针对如何缩小源-荷匹配偏差问题鲜有涉及,难以解决源荷最优匹配下的最优经济效益问题。文章提出了一种考虑源-荷匹配的区域电网风光储容量规划-运行联合优化方法。首先,基于k-means聚类获取全年8760 h中最具代表性的24 h×7的典型日数据作为规划基础数据;其次,建立包含风、光、储的考虑源-荷匹配的区域电网风光储容量规划-运行联合优化模型,以日平均规划成本最小为目标,在已有约束基础上引入源-荷匹配约束实现电源侧总出力与负荷侧变化趋势一致以减小调峰压力,并设计了匹配偏差惩罚机制以缩小源荷匹配偏差;最后,以江苏省某区域电网为对象进行算例分析,结果表明所提模型能够减少系统运行成本,缩小源-荷匹配偏差,降低调峰压力,验证了所提模型的有效性与可行性。

关键词：源-荷匹配风光储容量配置 k-means聚类联合优化