9.电力市场备用服务研究

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,备用市场,电力市场备用效劳,内容提要,备用市场总体争论,备用市场弹性备用模型,西北区域电力市场实例争论,1 备用市场总体争论,备用市场的重要性,备用的分类,备用的本钱效益,备用市场组织方式 组织电厂卖,备用市场交易决策方法系统购置,国外备用市场概述,1.1备用市场的重要性,备用的必要性：发电机/线路故障，负荷波动等状况需要调度备用；,传统电力工业中的备用：发电、输电和配电都属于同一个电力公司，目标是在满足安全运行的条件下使总本钱最小。系统关注的焦点是电能;全部发电机听从系统的统一调度，其供给电能还是帮助效劳完全由系统调度员依据需要确定;全部本钱统一核算，由用户分摊。不存在单独核算备用本钱和单独计费的问题，没有、也不需要对备用效劳给以特地的处理。,在电力市场环境下，厂网分开，各发电厂为独立经济实体，每个发电公司追求自身盈利最大化。发电机供给电能还是备用效劳就与电能和备用效劳的价格亲密相关。备用效劳本质上应当看作一种商品，其使用应赐予肯定的经济补偿，这时就要考虑其本钱，效益，定价及从整个系统角度的优化问题。总之,备用效劳不是新生事物，只是在电力市场环境下引起了新的问题。,简单性：备用帮助效劳市场之间、备用帮助效劳与电能市场之间需要协调组织；备用本钱难以准确评估；调度时间和调度概率是随机的等缘由，打算了备用争论是电力市场中一个具有较大挑战性的难点问题。,1.2 备用市场的分类,备用分类,备用本钱,容量本钱,电量本钱,时机本钱,备用效益,可以用购置备用前后系统的EENS电量缺乏期望值)变化来衡量。,1.3备用本钱效益,统一型是指帮助效劳必需由调度员统一安排协调，在结算时依据各参与者对帮助效劳命令执行的状况进展付费及奖惩，英格兰和威尔士的强制性帮助效劳和新英格兰的替代备用。,投标型指各供方分别对每一种帮助效劳进展投标，购置时以总效劳费用最小为目标，依据投标状况，排定优先挨次，安排备用效劳打算。大多数国家如新西兰、澳大利亚等的电力市场都实行竞争投标的方法。,双边合同型是指某一用户直接与供给者签订双边合同，而无需通过中间方得到他所需的备用效劳。目前世界上还未消失完全非调控状态下的双边合同市场。,1.4备用市场组织形式,1.5备用,市场交易决策方法,A 挨次交易决策法,依据电量市场和各类备用市场重要程度的不同，按肯定的先后次序对各类市场挨次进展单独交易决策，每个市场的交易决策都以该市场的购置费用最低为目标。,通常各类市场的优先次序从高到低分别为：电能市场，AGC市场，旋转备用市场，非旋转备用市场，替代备用市场。,联合交易决策法是将各类备用市场与电量市场的决策过程统一进展，以各市场的综合购置费用最低为目标。,联合交易决策方式不仅实现了交易中心购置费用的最小化，而且在优化过程中参加了备用需求容量约束条件。在经济学中，该约束条件的拉格朗日乘子分别对应电量及各类备用的影子价格。,B,联合交易决策法,混合交易决策法是在处理各类备用市场与电量市场的交易决策时，将挨次交易决策法与联合交易决策法混合在一起的交易决策思路。,该方法的思路：最先决策电量市场的交易结果；增加某备用市场，联合调度；然后冻结交易结果，然后再增加另外一种备用市场，联合调度。,C,混合交易决策法,备用,市场交易决策方法评价,挨次交易决策法中市场挨次很难确定，导致市场之间的公正性不简洁保障。但该方法较清晰透亮，算法也较简洁有用，较适合电力市场改革初期。,联合交易决策法实现了购置费用的最小化，交易结果具有经济学意义。但交易算法较简单，决策结果中各类商品的价格和成交量都不便于分析，也不简洁监管。,混合交易决策法是挨次交易决策法与联合交易决策法的折中选择，交易价格可以保证肯定的透亮度，不失为一种较好的选择,较适合成熟的电力市场。,1.6 国外备用市场概述,1 加州市场,加州电力市场中，备用包括旋转备用、非旋转备用、替代备用。,在日前市场和小时前市场按小时购置的，备用投标在电能投标之后进展。市场依据：AGC旋转备用非旋转备用替代备用的挨次进展投标选择，以优先满足技术要求较高的备用。报价低的投标优先被选择，最终承受的投标的价格形成该类型效劳的市场结算价格。,加州备用市场运作初期市场清结算价格不受制于价格上限，但后来由于市场力的存在使备用价格飞升；ISO不得不制定了备用价格上限，并承受了统一考虑全部备用效劳的理性买家算法进展优化选择。,备用分为快速备用(fast reserve)和常设备用(standing reserve)两种。,系统的备用容量可以承受两种方法获得：签订长期合同和未列入电能调度打算的发电机(富有)容量竞标。,ASB在1月份对各报价做评估，并在2月份或3月份与选中的机组签订下一年度本年4月1日至来年3月31日的备用容量效劳合同合同量不少于3MW。发电机组长期合同的备用容量报价一般比实时运行中依据需求临时调用的备用容量报价廉价；其承受的长期合同方法对获得稳定有效的效劳具有重要的作用。,2,英格兰和威尔士市场,3 新英格兰拥有最简单的备用市场,新英格兰电力市场定义的帮助效劳包括：旋转备用、非旋转备用、30分钟运行备用、替代备用，通过竞争在投标市场获得。,同时进展电能和帮助效劳的投标选择、安排发电打算和帮助效劳打算。打算的目标就是优化电能、备用和AGC的投标安排。选择投标时，市场对全部的报价进展简单的报价评估，报价评估对期望的本钱排序，本钱中包括时机本钱，对自动发电掌握，还包括在调度期间偏离报价曲线的罚款。这种同时优化选择电能和帮助效劳的方法需要有良好的算法做支持。,组织备用市场应解决的问题,按机组报价还是按电厂报价？,组织形式承受统一型还是投标型？,交易方式承受挨次交易还是联合交易？,付费方式承受按报价付费还是统一出清价？,2 弹性备用模型,传统备用容量确定思路,弹性备用思想,弹性备用模型,求解过程,2.1 传统备用容量确定思路,国外：要求10分钟备用容量包括旋转和非旋转备用等于系统最严峻事故停运容量(N-1)，一般这个数据也就是最大在线机组的容量。然后依据固定比例的方法将该容量安排到各类备用。,国内：依据章程，负荷备用容量不低于最大发电负荷的35；事故备用容量为最大发电负荷的10左右，且不小于系统中一台最大机组的容量。,2.2 弹性备用思路,电能市场主要是在满足系统约束和机组约束条件下，满足给定负荷容量的需求，其电能需求容量是提前给定的。,而备用容量约束是一个软约束，需要表达购置备用的主要目的。购置备用的主要目的是提高系统的牢靠性，满足负荷的随机需求，尽量削减事故损失。因此，在备用市场中，就不仅仅只考虑购置备用的费用，还需要考虑到由于使用备用提高牢靠性从而制造的效益。,应承受本钱效益分析来确定最优容量然后再出清的方式。这种方式下备用容量没有提前给定,而是依据系统牢靠性状况和市场中备用报价信息动态确定，故称为弹性备用。,2.2 弹性备用模型,备用的社会效益为,：,其中：BR表示系统购置备用制造的效益,Cost表示系统购置备用制造的费用,按报价付费,统一出清价,(*),在备用容量为0的状况下开头增加备用容量时，假设增加备用的花费小于停电损失费用，这时增加备用容量是有益的。当备用容量增加的微增花费与社会效益下降的微增费用相等时，此时社会效益到达最大，假设连续增加或者削减容量，备用的社会效益都会削减。所以 确实定值越小，系统的牢靠性与经济性结合越好，而满足(*)式的系统为牢靠性和经济性结合最合理的系统。,备用市场出清思路,2.3 10分钟备用出清数学模型,s.t.,2.4 备用市场出清流程图,机组约束条件成立？,选择10分钟备用机组,计算备用社会效益,选择本轮社会效益最大备用机组,容量计算完毕？,Y,N,出清10分钟备用,N,在已选择的备用基础上进行随机生产模拟，计算得出,E,ENS,Y,开始,社会效益下降？,N,Y,获得最佳备用容量,3 西北区域电力市场实例争论,4个典型日的负荷曲线,单时段效益分析,弹性备用模型的结论,弹性备用通过本钱效益分析来确定最优备用容量，不仅考虑到系统整体牢靠性状况，又可以充分利用市场报价信息，是确定备用容量的一种全新思路。,模型对各种约束具有很好的兼容性，可以特别便利地增加或削减约束。,模型可以承受启发式算法求解，方法简便，过程透亮。,谢谢！,