Unified Clearing Method for Regional and Provincial Reserve Markets Considering Reserve Sharing

CAI Qinqin; XU Ying; YI Zhongkai; GAO Ziwei; SHI Peiran

doi:10.7500/AEPS20240410001

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Unified Clearing Method for Regional and Provincial Reserve Markets Considering Reserve Sharing

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Unified Clearing Method for Regional and Provincial Reserve Markets Considering Reserve Sharing
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 10, Pages: 176-184(2025)
- 作者机构：
  
  1.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江省哈尔滨市 150001
  2.国网黑龙江省电力有限公司，黑龙江省哈尔滨市 150090
  3.国家电网有限公司华北分部，北京市 100053
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(5100-202399366A-2-2-ZB)
- DOI：10.7500/AEPS20240410001
  CLC：
- Received：10 April 2024，
  
  Revised：2024-09-23，
  
  Published Online：08 November 2024，
  
  Published：25 May 2025
- 稿件说明：
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蔡钦钦,徐英,仪忠凯等.考虑备用共享的区域与省级备用市场统一出清方法[J].电力系统自动化,2025,49(10):176-184.

CAI Qinqin,XU Ying,YI Zhongkai,et al.Unified Clearing Method for Regional and Provincial Reserve Markets Considering Reserve Sharing[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(10):176-184.
蔡钦钦,徐英,仪忠凯等.考虑备用共享的区域与省级备用市场统一出清方法[J].电力系统自动化,2025,49(10):176-184. DOI： 10.7500/AEPS20240410001.

CAI Qinqin,XU Ying,YI Zhongkai,et al.Unified Clearing Method for Regional and Provincial Reserve Markets Considering Reserve Sharing[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(10):176-184. DOI： 10.7500/AEPS20240410001.

摘要

采用各省备用市场独立出清的方法难以充分发挥互联电网省间备用共享互济的优势。为应对高比例新能源电力系统的强不确定性，文中提出在多省互联电网中进行备用共享，以提高系统的灵活调节能力，降低区域备用市场运行成本。按照“宜区域则区域”的原则

建立了考虑备用共享的区域备用市场统一出清的两层模型。上层模型以运行成本最小为目标，兼顾了区域最小备用容量需求约束、各省备用容量需求和区域电网机组的容量约束；下层模型以保证备用的可交付性为目的，考虑了联络线潮流受各省级电网不确定性功率的影响，以及省级电网安全运行约束等约束条件。上下层模型通过迭代求解获得区域备用出清结果以及典型场景下的合理调度方案；下层模型采用基于交替方向乘子法的分布式迭代优化方法进行交互求解，以适用各省信息不完全互通的情形。通过算例对比验证了所提统一出清方法的有效性和可行性。

Abstract

Adopting the independent clearing method for each provincial reserve market is difficult to give full play to the advantages of inter-provincial reserve sharing and mutual assistance. In order to cope with the strong uncertainty of power systems with high proportion of renewable energy

this paper proposes reserve sharing in interconnected power systems with multiple provinces to improve the flexibility adjustment capability of systems and reduce the operating cost of regional reserve markets. According to the principle of “regional if appropriate”

a two-layer model for the unified clearing of regional reserve market considering reserve sharing is established. The upper-layer model takes the minimization of the operating costs as the objective

and takes overall considerations in the regional minimum reserve capacity demand constraints

the reserve capacity demand of each province

and the capacity constraints of generator units in regional power grid. The lower-layer model takes the ensurance of the reserve deliverability as objective

and considers the impact of the uncertain power of each provincial power grid on the power flow of tie lines

as well as the constraints such as secure operation constraints of provincial power grid

etc. The regional reserve clearing results and the reasonable dispatch schemes in typical scenarios are obtained through the iterative solving of the upper-layer and lower-layer models. The lower-layer model adopts the distributed iterative optimization method based on the alternating direction method of multipliers for interactively solving

so as to be applicable to the situation that the information of each province is not fully interoperable. The effectiveness and feasibility of the proposed unified clearing method are verified by case comparison.

关键词

Keywords

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