主辅电力市场外部性价值优化定价方法.pdfVIP

第46 卷 第21 期 2022 年11 月10 日 Vol.46No.21 Nov.10，2022 DOI：10.7500/AEPS20220225014 主辅电力市场外部性价值优化定价方法 1，2 3 4 1 5 1 刘 硕 ，王剑晓 ，宋懿洋 ，陈启鑫 ，杨知方 ，夏 清 （1. 新型电力系统运行与控制全国重点实验室，清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084； 2. 北京电力交易中心有限公司，北京市100031；3. 大数据分析与应用技术国家工程实验室，北京大学，北京市 100871； 4. 新能源电力系统国家重点实验室，华北电力大学电气与电子工程学院，北京市 102206； 5. 重庆大学电气工程学院，重庆市 400044） 摘要：新能源高比例并网对电力系统备用提出了新的要求，需要火电机组提供辅助服务以优化系 统运行。然而，广泛应用的边际价格机制难以辨识新能源及负荷的外部性价值、难以辨识火电机组 提供的辅助服务价值。为此，采用Vickey-Clarke-Groves（VCG）机制量化市场成员外部性价值，基 于替代效益对火电机组提供的辅助服务成本进行精准辨识。为提升VCG机制计算效率，提出基于 最优基替换的加速算法，使用对偶单纯形法在初始最优基的基础上进行最优基替换，得到移除发电 机组后新问题的最优解。IEEE 57节点系统和IEEE 118节点系统算例的计算结果表明，基于最优 基替换的加速算法显著提高了VCG机制的优化计算效率。 关键词：辅助服务；电力市场；外部性价值；最优基替换 0 引言 足激励相容性质的市场机制。文献［9］将Vickey- Clarke-Groves（VCG）机制应用于电力市场，精准评 2022年，《关于加快建设全国统一电力市场体 ［1］ 估市场成员所创造的价值。文献［10］对比分析了边 系的指导意见》 发布。意见指出，加快建设国家电 际价格机制和VCG机制，证明了边际节点平均电价 力市场，推进适应能源结构转型的电力市场机制建 低于VCG机制节点平均电价。文献［11］证明了 设。因此，为了逐步增强市场在电力资源优化配置 VCG机制满足激励相容、成本最小化和个体理性。 中的作用，促进“碳达峰·碳中和”工作的全面部 ［2］ 文献［12］提出了信息租金的分摊机制，使得VCG机 署 ，以市场化手段解决负荷及新能源的能量及辅 制能满足收支平衡。为了有效促进市场成员真实报 助服务需求问题是迎合当今中国电力市场深化改革 ［13］ 价，本文采用VCG机制，基于替代效益 精确辨识 的必然要求，如何构建能够量化市场成员外部性价 火电机组为新能源及负荷提供的能量与辅助服务 值的电能量及备用市场机制成为当前的研究重点。 价值。 目前，边际价格交易机制普遍应用于国内外电 与现有电力市场广泛应用的边际价格机制相 ［3］ 力市场 ，理论上，其能够以市场手段提高电力资源