国电按南瑞科技股份有限公司 江苏南京 210000 南京供电公司 江苏南京 210000
摘要：随着新一轮深化电力体制改革启动，电力电量的平衡机制、及安全校核、系统调峰调频、实时调度策略将发生重大变化，这些变化将会对电网电力系统的安全经济运行产生重大影响。
关键词：现状及趋势；电力市场规则；经济调度
国外电力市场规则调研，以及交易规则、调度运行规则研究
电力市场可以根据不同商品类型划分为电能市场、辅助服务市场、容量市场和输电权市场等。其中，电能市场是以电能为商品进行交易的市场，保障实时电力电量平衡。作为电力市场的核心构成，欧美不同国家电能市场的运营机理具有极强代表作用。PJM电能市场由双边合同、期货市场、日前市场和实时平衡市场四个子市场组成。对于双边合同，最多提前5年交易。英国电能市场由远期合约、期货市场、现货市场、平衡机制及不平衡结算五个子市场构成，前三者统称为批发市场。英国社会总电量的绝大部分在批发市场中通过发电商、售电商、大用户3个主体市场化交易完成，约占总交易量的97%。北欧的电能市场包括双边合同、金融市场、现货市场、平衡市场和实时市场五个子市场。双边合同市场最多提前4年交易。买卖双方通过协商签订购售合约，交易额较大。北欧的电力金融市场较为完善，交易的品种包括远期期货合同、期货合同、期权合同和差价合同。
提出适用在电力市场环境的电力系统安全校核的方法
作为电力系统安全运行的重要屏障，电力系统（静态）安全分析和安全校核技术自上世纪70、80年代以来就受到广泛重视，国内外研究人员开展了各具特色的快速、实用化方法研究。尽管过去被认为难以处理，但随着计算机技术的发展，静态安全分析已达到在线实用化的程度。近年来，国家电网公司还统一部署了国调、分公司调度、省调三个层级的统一静态安全分析系统，适用于超大规模电网的实用化静态安全分析技术正逐步走向成熟。需指出的是，现有的分析和校正方法仍以处理单一的交流电网为主，对交直流混联电网，特别是交、直流网在特定故障类型的相互支撑能力涉及不多。
提出安全约束机组组合（SCUC）以及安全约束经济调度（SCED）核心算法研究
主要有：1）优先顺序法；2)数学规划法:动态规划法、内点割平面法、二阶锥规划法、混合整数规划法、内点法、半定规划法、分支定界法和拉格朗日松弛法等；3）进化算法：遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化算法、进化规划法、量子启发式进化算法、禁忌搜索算法等；4)人工智能算法；5）邻域捜索法；6)奔德斯分解法。采用优先顺序法、拉格朗日松弛法和混合整数线性规划模型的方法、是目前电力调度领域实际应用最广的机组合方法。优先顺序法是将系统中的每台发化机组，按一些启发式规则进行排序，形成优先级表，然后按优先级从高到低的顺序投入机组，或按优先级从低到高的顺序切除机组，满足负荷及备用要求，最后再对所得启停安排进行调整，满足机组最小启停时间、爬升约束等运行要求。
从1998年英国电力市场在全世界首次投入使用SCUC软件以来，SCUC 在国外电力市场中得到了广泛应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆到目前为止，美国几乎所有独立系统调度机构或区域输电组织(ISO/RTO)都已采用SCUC支撑日前市场的运行和可靠性分析[36]。当前，Areva T&D[37]和ABB[38]研发的SCUC软件应用较为广泛。Areva T&D的SCUC软件核心计算模块采用混合整数规划法，2004年8月，该软件成功应用于PJM 电力市场，为用户节省了大量的成本。ABB的SCUC软件能够同时提供基于LR法和混合整数规划法的计算模块，该软件目前已应用于美国加州ISO、纽约ISO以及德州ERCOT。2003年，华东电网调度中心开始引进ABB的软件[39]，有力支撑了华东电力市场试点工作的开展。华北电网调度中心也同期引进了Areva T&D的SCUC软件[40]，该软件能够考虑动态断面极限和动态机组群约束，有效提升了电网安全经济运行水平。2007年，国家电网公司牵头组织中国电科院、国网电科院和清华大学开展SCUC的技术攻关和软件系统研发工作。三家科研单位采用统一的数据接口，背靠背完成了SCUC的建模与核心算法开发，在编制标准测试案例的基础上对优化结果进行比对。目前，该项目研究成果已在我国江苏、福建、山东等电力调度中心投入实用。
日前、日内、实时安全约束机组组合以及安全约束经济调度模型研究
关于ARA（年度能源安排）、STRS（短期经济调度）与RTRS（实施经济调度）的逐层推进的模型，并提出了主协调方法和双协调方法两种解决模型思路。文献[12]研究了在考虑网络约束的条件下，长期经济调度与短期经济调度的协调优化问题。其考虑了长时间尺度和短时间尺度调度之间的耦合关系，并用蒙特卡洛方法求解了该问题。文献[13]针对长期机组组合问题计算复杂度高、求解难度大的特点提出了，将长时间尺度的机组组合主问题分解为短时间尺度子问题并迭代求解的思路。国外虽然在这方面的研究取得了一定的成果，但是限于时间和地域限制，难以考虑市场化的因素尤其是中国的电力市场国情。
在我国的现行电力市场环境下，计划电量与交易电量需要并行考虑分解。关于计划电量的分解，文献[14]提出了基于月度竞价空间滚动均衡化的年中标电量分解方法，在使月度电量竞价空间达到均衡化的年中标电量的分解的结果可以减少月度电量交易市场电价波动幅度，降低电网公司在月度交易市场上支付的购电费用。
辅助服务市场化交易模式研究
辅助服务的作用是保证供电质量和电力系统安全可靠运行，其实质是研究电力系统运行中各种控制手段对电力系统总的运行水平（安全性、经济性）的影响，并赋予其相应的经济含义。辅助服务市场问题较为复杂，包括合理组织协调机制、综合决策和优化系统运行。
参考文献
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论文作者:1王珏 2张英娇
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/27
标签：市场论文; 电力论文; 电量论文; 机组论文; 算法论文; 电能论文; 电网论文; 《电力设备管理》2017年第6期论文;