Coordinated Clearing Method for Two-stage Inter- and Intra-provincial Electricity Spot Market Under Spillover Risk Constraints

WU Wenqi; XIAO Yunpeng; WANG Xiuli; WANG Zhiwei; GUAN Li; ZHAO Tianhui; HUANG Cheng

doi:10.7500/AEPS20230509011

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Coordinated Clearing Method for Two-stage Inter- and Intra-provincial Electricity Spot Market Under Spillover Risk Constraints

Special Topic on Construction of Electricity Market System | 更新时间：2025-06-16

- Coordinated Clearing Method for Two-stage Inter- and Intra-provincial Electricity Spot Market Under Spillover Risk Constraints
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 4, Pages: 66-75(2024)
- 作者机构：
  
  1.西安交通大学电气工程学院,陕西省西安市 710049
  2.国家电网有限公司国家电力调度控制中心,北京市 100031
  3.国网江苏省电力有限公司电力科学研究院,江苏省南京市 211103
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China (Research on Cooperative Operation Technology of Multilevel Electricity Spot Market for High Proportion Renewable Energy, No. 5108-202218280A-2-286-XG)(5108-202218280A-2-286-XG)
- DOI：10.7500/AEPS20230509011
  CLC：
- Received：09 May 2023，
  
  Revised：2023-09-18，
  
  Published：25 February 2024
- 稿件说明：
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武文奇,肖云鹏,王秀丽等.溢出风险约束下省间省内两级电力现货市场协同出清方法[J].电力系统自动化,2024,48(4):66-75.

WU Wenqi,XIAO Yunpeng,WANG Xiuli,et al.Coordinated Clearing Method for Two-stage Inter- and Intra-provincial Electricity Spot Market Under Spillover Risk Constraints[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(4):66-75.
武文奇,肖云鹏,王秀丽等.溢出风险约束下省间省内两级电力现货市场协同出清方法[J].电力系统自动化,2024,48(4):66-75. DOI： 10.7500/AEPS20230509011.

WU Wenqi,XIAO Yunpeng,WANG Xiuli,et al.Coordinated Clearing Method for Two-stage Inter- and Intra-provincial Electricity Spot Market Under Spillover Risk Constraints[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(4):66-75. DOI： 10.7500/AEPS20230509011.

摘要

新能源的快速发展对电力市场机制提出了新的要求。为促进新能源消纳与保障电力供应，中国建立了省间和省内两级电力现货市场。然而，随着省间市场交易规模和占比的提升，各省电力供应间联系更为紧密，加剧了省内市场间的风险传递。首先，基于当前省间省内两级现货市场衔接机制分析了各省现货市场间的风险传递特征，进而引入溢出风险价值的概念以量化评估省间省内两级市场下的风险传递；其次，为抑制省间省内两级市场下的风险传递，基于两阶段随机优化理论，构建了溢出风险约束下的省间省内两级现货市场协同出清模型；进一步，考虑因各市场运营机构不同而带来的隐私保护需求，建立了基于交替方向乘子法（ADMM）的省间省内两级现货市场协同出清模型求解方法；最后，通过算例分析验证了所提出的市场出清模型与方法在抑制省间省内两级市场协同下风险传递中的有效作用。

Abstract

New requirements for the electricity market mechanism are proposed due to the rapid development of renewable energy. China has established two-stage inter- and intra-provincial electricity spot markets for promoting the renewable energy accommodation and reliable power supply. However

with the increasing scale and proportion of inter-provincial transactions

the power supply connection between each province becomes closer

which exacerbates the risk transmission between each intra-provincial electricity spot market. Firstly

the risk transmission characteristics between intra-provincial electricity spot markets based on the current linking-up mechanism between inter- and intra-provincial electricity spot markets is analyzed

and the concept of spillover risk value to quantitatively evaluate the risk transmission in the inter- and intra-provincial electricity spot markets is introduced. Secondly

a coordinated clearing model for the two-stage inter- and intra-provincial electricity spot markets under spillover risk constraints is built based on the two-stage stochastic optimization theory to suppress the risk transmission in the two-stage inter- and intra-provincial electricity spot markets. Furthermore

considering the privacy protection needs brought about by different market operating institutions

a solving method for the coordinated clearing model of the two-stage inter- and intra-provincial electricity spot markets based on the alternating direction method of multipliers (ADMM) is established. Finally

the case analysis verifies that the proposed market clearing model and method are effective in suppressing the risk transmission in the two-stage inter- and intra-provincial electricity spot markets.

关键词

Keywords

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