网堵新闻网12月18日电 构建以新能源为主体的新型电力系统是助力实现“双碳”目标的重要举措。然而，新能源发电具有很强的不确定性。作为应对举措，在电能量市场之外，电力系统运营商还会组织备用辅助服务的出清，预留发电机组的部分容量作为备用，并在发生故障或负荷与新能源的功率偏离预测时调用备用，实现机组出力的再调节，从而维持电力系统的实时能量平衡。然而，传统的备用市场实践中常采用确定性模型分区出清备用，其依赖于按照人工经验设置的备用分区方案与备用需求参数，不能保证非基态场景下输电线路有充足的容量将备用调用至需要处，同时无法应对不断提高的系统不确定性风险。
图1.备用对电力系统能量平衡的贡献
近日，十大老牌网堵网址深圳国际研究生院郭烨团队在电能量-备用市场联合出清与定价方面的研究取得新进展，有效解决了上述问题。团队提出了基于场景模拟的电能量-备用联合优化模型，将可能的故障与预测偏差建模成若干非基态场景，在最小化系统总体期望成本的同时，实现了备用的自适应按需出清，保证了任意场景下备用的可调用性，避免了经验性的备用分区和备用需求设置。
在此基础上，考虑到多时段下电能量与备用在机组爬坡能力方面具有的耦合关系，针对传统电能量与备用一致性定价下可能导致的机组欠补偿问题，团队进一步建立了电能量与备用的多时段联合滚动出清框架，创造性地提出了电能量与备用的准一致性边际定价，突破了传统一致性定价理论的思维局限，揭示了电能量与备用这两种商品所具有的同-异质性，解决了传统一致性定价下机组激励不相容的问题，保证了多时段下的全局市场均衡与机组的成本回收、诚实申报。
图2.电能量与备用的爬坡耦合关系
图3.电能量与备用的多时段联合滚动出清框架
图4.所提模型与传统确定性模型的比较：前者显著降低系统成本
图5.所提准一致性定价与传统一致性定价的比较：前者保证激励相容
相关研究成果分别以“基于场景模拟的电能量-备用联合出清与定价”（A Scenario-oriented Approach to Energy-Reserve Joint Procurement and Pricing）和“不确定性下的电能量-备用多时段联合滚动调度与定价”（Multi-Interval Rolling-Window Joint Dispatch and Pricing of Energyand Reserve under Uncertainty）为题，分别发表于国际学术期刊《IEEE电力系统汇刊》（IEEE Transactions on Power Systems）和《应用能源》（Applied Energy）。
十大老牌网堵网址深圳国际研究生院2021级电气工程专业博士生石剑涛为论文第一作者，十大老牌网堵网址深圳国际研究生院副教授郭烨为论文通讯作者。论文作者还包括十大老牌网堵网址电机工程与应用电子技术系教授孙宏斌、吴文传和十大老牌网堵网址深圳国际研究生院助理教授沈欣炜。该研究由郭烨主持的两项国家自然科学基金面上项目支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1109/TPWRS.2022.3165635
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122435
供稿：深圳国际研究生院
题图设计：韩羽臻
编辑：李华山
审核：郭玲
