Decomposition Method for Medium- and Long-term Trading Electricity of Renewable Energy Considering Priority and Power Balance

Yanping XU; Yuehui HUANG; Pai LI; Tianxiang GENG; Feng LI

doi:10.7500/AEPS20210127009

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Decomposition Method for Medium- and Long-term Trading Electricity of Renewable Energy Considering Priority and Power Balance

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Decomposition Method for Medium- and Long-term Trading Electricity of Renewable Energy Considering Priority and Power Balance
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 17, Pages: 117-125(2021)
- 作者机构：
  
  1.新能源与储能运行控制国家重点实验室（中国电力科学研究院有限公司），北京市 100192
  2.国网宁夏电力有限公司，宁夏回族自治区银川市 750001
  3.国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，宁夏回族自治区银川市 750001
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Foundation:State Grid Corporation of China(4000-201955194A-0-0-00)
- DOI：10.7500/AEPS20210127009
  CLC：
- Received：27 January 2021，
  
  Revised：2021-04-06，
  
  Published Online：28 June 2021，
  
  Published：10 September 2021
- 稿件说明：
移动端阅览
许彦平,黄越辉,李湃等.计及优先级及电力平衡的新能源中长期交易电量分解方法[J].电力系统自动化,2021,45(17):117-125.

XU Yanping,HUANG Yuehui,LI Pai,et al.Decomposition Method for Medium- and Long-term Trading Electricity of Renewable Energy Considering Priority and Power Balance[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(17):117-125.
许彦平,黄越辉,李湃等.计及优先级及电力平衡的新能源中长期交易电量分解方法[J].电力系统自动化,2021,45(17):117-125. DOI： 10.7500/AEPS20210127009.

XU Yanping,HUANG Yuehui,LI Pai,et al.Decomposition Method for Medium- and Long-term Trading Electricity of Renewable Energy Considering Priority and Power Balance[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(17):117-125. DOI： 10.7500/AEPS20210127009.

摘要

随着新能源发电占比以及参与市场交易的比例不断扩大，新能源发电的随机性和波动性导致现行按照电量平衡、电力校核的中长期交易电量分解方法难以适用于高比例新能源电力系统。文中提出了一种计及交易优先级及电力平衡约束的新能源中长期交易电量优化分解方法。首先，从新能源长时间出力曲线构建、交易电量协调优化分解和多场景模拟计算等方面提出满足新能源随机波动性的中长期交易电量协调优化方法。然后，以促进高比例新能源消纳为目标，计及交易优先级建立基于时序仿真的新能源中长期交易电量优化分解模型，实现新能源年度交易电量分解到月。最后，以中国西北地区某省级电网为例开展实例分析，结果表明所提方法可以确保分解结果的合理性和可执行性。

Abstract

With the increasing proportion of renewable energy power generation and participation in market trading

due to its randomness and volatility

the current decomposition method for medium- and long-term trading electricity based on the electricity balance and verification is difficult to apply to the power systems with high-proportion renewable energy. In this paper

an optimization decomposition method for medium- and long-term trading electricity considering trading priority and power balance constraints is proposed. First

from the construction of the long-term output curves for the renewable energy

the coordination optimization decomposition for the trading electricity

and multi-scenario simulation calculation

a coordination optimization method for medium- and long-term trading electricity is put forward to deal with the randomness and volatility of the renewable energy. Then

with the goal of promoting the accommodation of high-proportion renewable energy

considering the trading priority

an optimization decomposition model of medium- and long-term trading electricity for the renewable energy based on the time series simulation is established

which realizes the decomposition of annual trading electricity to the month trading electricity for the renewable energy. Finally

case studies are conducted by actual data of a provincial power grid in China. The results show that the proposed method could ensure the reasonableness and enforceability of the decomposition results.

关键词

Keywords

references

DONG F ， WANG Y ， SU B ， et al . The process of peak CO 2 emissions in developed economies： a perspective of industrialization and urbanization ［J］. Resources ， Conservation and Recycling， 2019 ， 141 ： 61 - 75 .

王灿，张雅欣 . 碳中和愿景的实现路径与政策体系［J］. 中国环境管理， 2020 ， 12 （ 6 ）： 58 - 64 .

WANG Can ， ZHANG Yaxin . Implementation pathway and policy system of carbon neutrality vision ［J］. Chinese Journal of Environmental Management ， 2020 ， 12 （ 6 ）： 58 - 64 .

李明节，陈国平，董存，等 . 新能源电力系统电力电量平衡问题研究［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 11 ）： 3979 - 3986 .

LI Mingjie ， CHEN Guoping ， DONG Cun ， et al . Research on power balance of high proportion renewable energy system ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 11 ）： 3979 - 3986 .

舒印彪，张智刚，郭剑波，等 . 新能源消纳关键因素分析及解决措施研究［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 1 ）： 1 - 9 .

SHU Yinbiao ， ZHANG Zhigang ， GUO Jianbo ， et al . Study on key factors and solution of renewable energy accommodation ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 1 ）： 1 - 9 .

国家发展改革委，国家能源局 . 电力中长期交易基本规则［EB/OL］.［ 2020-06-10 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202007/t20200701_1232843.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202007/t20200701_1232843.html .

National Development and Reform Commission ， National Energy Administration . Basic rules for medium and long-term electricity trading ［EB/OL］. ［ 2020-06-10 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202007/t20200701_1232843.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202007/t20200701_1232843.html .

周婷，王丽萍，苏学灵 . 水电站群年度期货电量的划分与分解［J］. 电力系统保护与控制， 2008 ， 36 （ 22 ）： 15 - 19 .

ZHOU Ting ， WANG Liping ， SU Xueling . Division and decomposition of annual future hydroelectric quantity in power market ［J］. Power System Protection and Control ， 2008 ， 36 （ 22 ）： 15 - 19 .

王雁凌，张粒子，舒隽，等 . 合同交易量和竞价交易量在日计划中的经济分配［J］. 电力系统自动化， 2002 ， 26 （ 9 ）： 45 - 48 .

WANG Yanling ， ZHANG Lizi ， SHU Juan ， et al . Coordination of the dispatching relationship between the contract volumn and competitive bidding volumn in daily generation scheduling ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2002 ， 26 （ 9 ）： 45 - 48 .

莫东，凌武能，毛文照，等 . 电力现货市场年度基数电量分解方法研究［J］. 电力学报， 2019 ， 34 （ 6 ）： 598 - 603 .

MO Dong ， LING Wuneng ， MAO Wenzhao ， et al . Study on decomposition method of annual basic electricity in power spot market ［J］. Journal of Electric Power ， 2019 ， 34 （ 6 ）： 598 - 603 .

米宁，张慧玲，乔宁，等 . 能源互联网下宁夏高占比新能源市场化交易机制研究［C］// 中国电机工程学会电力市场专业委员会2019年学术年会暨全国电力交易机构联盟论坛， 2019年9月3日，成都，中国 .

MI Ning ， ZHANG Huiling ， QIAO Ning ， et al . Research on Ningxia’s high-proportion new energy market-oriented transaction mechanism under the energy internet ［C］// The 2019 Annual Conference of the Power Market Professional Committee of the Chinese Society for Electrical Engineering and the National Power Trading Institution Alliance Forum ， September 3 ， 2019， Chengdu ， China .

刘敦楠，汤洪海，杨沫，等 . 促进新能源消纳的电力交易偏差结算补偿机制［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 24 ）： 105 - 111 .

LIU Dunnan ， TANG Honghai ， YANG Mo ， et al . Settlement compensation mechanism of power trading deviation with promotion of renewable energy consumption ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 24 ）： 105 - 111 .

杨莉，王乔来，胡朝阳 . 考虑公平及满意度的合同电量分解算法［J］. 电力系统保护与控制， 2012 ， 40 （ 19 ）： 30 - 35 .

YANG Li ， WANG Qiaolai ， HU Zhaoyang . Energy contract decomposition considering equity and satisfaction ［J］. Power System Protection and Control ， 2012 ， 40 （ 19 ）： 30 - 35 .

张慧琦，常永吉，唐大勇，等 . 节能发电调度模式下火力发电单元的月度电能计划编制方法［J］. 电力系统保护与控制， 2011 ， 39 （ 4 ）： 84 - 89 .

ZHANG Huiqi ， CHANG Yongji ， TANG Dayong ， et al . A monthly electric energy plan making method of thermal power generation unit in energy-saving generation dispatching mode ［J］. Power System Protection and Control ， 2011 ， 39 （ 4 ）： 84 - 89 .

张高航，李凤婷 . 基于风电场运行特性的月度合同电量编制方法［J］. 中国电力， 2019 ， 52 （ 7 ）： 177 - 184 .

ZHANG Gaohang ， LI Fengting . Monthly contract electricity compilation method based on wind farm operation characteristics ［J］. Electric Power ， 2019 ， 52 （ 7 ）： 177 - 184 .

赵书强，胡利宁，田捷夫，等 . 基于中长期风电光伏预测的多能源电力系统合约电量分解模型［J］. 电力自动化设备， 2019 ， 39 （ 11 ）： 13 - 19 .

ZHAO Shuqiang ， HU Lining ， TIAN Jiefu ， et al . Contract power decomposition model of multi-energy power system based on mid-long term wind power and photovoltaic electricity forecasting ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2019 ， 39 （ 11 ）： 13 - 19 .

张琦，孙亮，申家锴，等 . 考虑电量执行进度公平性的月度电能交易计划四阶段建模［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 14 ）： 101 - 110 .

ZHANG Qi ， SUN Liang ， SHEN Jiakai ， et al . Four-stage modeling of monthly energy trading schedule considering fairness of power scheduling progress ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 14 ）： 101 - 110 .

顾颖中，李慧杰，史保壮 . 生产模拟仿真在电力市场环境下的应用案例及建议［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 24 ）： 77 - 82 .

GU Yingzhong ， LI Huijie ， SHI Baozhuang . Application and suggestions of power system production simulation in deregulated electricity market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 24 ）： 77 - 82 .

BARROWS C ， HUMMON M ， JONES W ， et al . Time domain partitioning of electricity production cost simulations ［R］. Office of Scientific and Technical Information （OSTI）， 2014 .

JORGENSON J ， DENHOLM P ， MEHOS M ， et al . Estimating the performance and economic value of multiple concentrating solar power technologies in a production cost model ［R］. Office of Scientific and Technical Information （OSTI）， 2013 .

李驰 . 基于波动特性的新能源出力时间序列建模方法研究［D］. 北京：中国电力科学研究院， 2015 .

LI Chi . Study on the modeling method of new energy power time series based on fluctuation characteristics ［D］. Beijing ： China Electric Power Research Institute ， 2015 .

刘纯，黄越辉，石文辉 . 新能源电力系统生产模拟［M］. 北京：中国电力出版社， 2019 .

LIU Chun ， HUANG Yuehui ， SHI Wenhui . Production simulation of new energy power system ［M］. Beijing ： China Electric Power Press ， 2019 .

王晶，黄越辉，李驰，等 . 考虑空间相关性和天气类型划分的多光伏电站时间序列建模方法［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1376 - 1384 .

WANG Jing ， HUANG Yuehui ， LI Chi ， et al . Time series modeling method for multi-photovoltaic power stations considering spatial correlation and weather type classification ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1376 - 1384 .

LI C ， ZHANG J T ， HUANG Y H ， et al . Research on analysis method for photovoltaic power considering weather type ［C］// International Conference on Renewable Power Generation ， October 17-18 ， 2015 ， Beijing， China .

曹阳，刘纯，黄越辉，等 . 基于等效聚合的大型互联电网风电接纳能力［J］. 高电压技术， 2016 ， 42 （ 9 ）： 2792 - 2799 .

CAO Yang ， LIU Chun ， HUANG Yuehui ， et al . Wind power accommodation capability of large-scale interconnected power grid based on equivalent aggregation method ［J］. High Voltage Engineering ， 2016 ， 42 （ 9 ）： 2792 - 2799 .

李湃，范越，黄越辉，等 . 基于电源聚合-分解模型的新能源电力系统月度发电计划优化方法［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 9 ）： 3281 - 3293 .

LI Pai ， FAN Yue ， HUANG Yuehui ， et al . Monthly generation scheduling method of renewable energy power system based on power plant aggregation & decomposition models ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 9 ）： 3281 - 3293 .

HANNELE H . The impact of large scale wind farms integration in Nordic countries ［D］. Espoo ， Finland： Helsinki University ， 2004 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Analytical Method for Defense Capability of Large-scale Cascade Hydropower Stations Against Extreme Fluctuations of Renewable Energy in Power Grid

Analysis and Suggestions on Trading Mechanism of China’s Medium- and Long-term Electricity Market

Related Author

Feng LI

CAI Huaxiang

CAO Hui

CHENG Chuntian

ZHANG Juntao

ZHANG Hengji

YIN Xuan

YUAN Mingzhu

Related Institution

Power Research institute of State Grid Ningxia Electric Power Co., Ltd.

Kunming Power Exchange Center Co., Ltd.

Three Gorges Cascade Dispatch and Communication Center

Institute of Hydropower and Hydroinformatics, Dalian University of Technology

Beijing Kedong Electric Power Control System Co., Ltd.

⁰