交直流混联系统一体化日前现货市场优化出清方法

刘聪; 周京阳; SHAHIDEHPOUR Mohammad; 余加喜; 许丹; 姚一韵

doi:10.7500/AEPS20210702002

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交直流混联系统一体化日前现货市场优化出清方法

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 交直流混联系统一体化日前现货市场优化出清方法
- Integrated Optimal Clearing Method of Day-ahead Spot Market for Hybrid AC/DC Power System
- 电力系统自动化 2022年46卷第11期页码：94-101
- 作者机构：
  
  1.海南电网有限责任公司电力调度控制中心，海南省海口市 570203
  2.中国电力科学研究院有限公司，北京市 100192
  3.Robert W. Galvin电力创新中心（伊利诺伊理工大学），芝加哥 60616，美国
- 作者简介：
  
  刘聪（1990—），男，通信作者，博士，主要研究方向：电力系统安全经济运行与规划、电力市场和调度计划、系统安全稳定预警和能效分析。E-mail：epri_liucong@foxmail.com
  周京阳（1962—），女，教授级高级工程师，博士生导师，主要研究方向：电力调度自动化、能量管理系统高级应用、电力市场和调度计划。E-mail：zhoujy@epri.sgcc.com.cn
  Mohammad SHAHIDEHPOUR (1957—），男，博士，教授，主要研究方向：电力系统运行与规划、系统优化分析技术。E-mail：ms@iit.edu
- 基金信息：
  
  China Southern Power Grid Company Limited(070000KK52180009);State Grid Corporation of China(5108-201955036A-0-0-00)
- DOI：10.7500/AEPS20210702002
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-07-02，
  
  修回日期：2021-11-22，
  
  网络出版日期：2022-03-11，
  
  纸质出版日期：2022-06-10
- 稿件说明：
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刘聪,周京阳,Mohammad SHAHIDEHPOUR等.交直流混联系统一体化日前现货市场优化出清方法[J].电力系统自动化,2022,46(11):94-101.

LIU Cong,ZHOU Jingyang,SHAHIDEHPOUR Mohammad,et al.Integrated Optimal Clearing Method of Day-ahead Spot Market for Hybrid AC/DC Power System[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(11):94-101.
刘聪,周京阳,Mohammad SHAHIDEHPOUR等.交直流混联系统一体化日前现货市场优化出清方法[J].电力系统自动化,2022,46(11):94-101. DOI： 10.7500/AEPS20210702002.

LIU Cong,ZHOU Jingyang,SHAHIDEHPOUR Mohammad,et al.Integrated Optimal Clearing Method of Day-ahead Spot Market for Hybrid AC/DC Power System[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(11):94-101. DOI： 10.7500/AEPS20210702002.

摘要

随着电力现货市场建设的推进，可控高压输电技术具备通过市场主导的能量管理方式实现对系统资源进行优化配置的能力。文中基于Benders分解方法对交直流混联系统的交流潮流安全约束机组组合（SCUC）优化调度问题进行求解。将直流系统的运行模式等效为虚拟电机对（VM）模型以跟踪市场运行参数变化进行基于安全约束经济调度（SCED）的市场出清，并建立了考虑偏差控制、直流系统过网网损和转运费的优化调度SCUC和市场出清SCED的协调模型，提出了考虑静态安全校核的交直流混联系统在电力现货市场环境下一体化协调出清的方法。通过基于电压源换流器的高压直流系统直接参与批发市场的出清应用为例，验证了市场出清模型和方法的有效性。

Abstract

With the advancement of electricity spot market construction

the controllable high-voltage transmission technology enables the optimal deployment of system resources in a market-oriented energy management mode. In this paper

the optimal scheduling problem of AC security-constrained unit commitment (SCUC) of AC power flow for an integrated hybrid AC/DC power system is solved based on the Benders decomposition method. The operation mode of DC system is equated to the mode of a pair of virtual motors (VMs) to track the changes of market operation parameters for market clearing based on security-constrained economical dispatch (SCED). A coordination model of optimal dispatch SCUC and market clearing SCED considering deviation control

network loss of DC system

and wheeling cost is developed. A method is proposed for integrated and coordinated clearing of hybrid AC/DC power system in the electricity spot market environment considering static security checks. The effectiveness of the proposed market clearing model and method is verified by an application to a flexible voltage source converter based high voltage direct current (VSC-HVDC) transmission system participating in the wholesale market clearing directly.

关键词

Keywords

references

刘映尚，张昆，顾慧杰，等 . 南方区域电力现货市场技术支持系统架构及关键技术［J］. 南方电网技术， 2018 ， 12 （ 12 ）： 36 - 41 .

LIU Yingshang ， ZHANG Kun ， GU Huijie ， et al . Architecture and key technologies for the technical support system of electricity spot market in southern region ［J］. Southern Power System Technology ， 2018 ， 12 （ 12 ）： 36 - 41 .

许丹，王斌，张加力，等 . 特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型［J］. 电力系统自动化， 2016 ， 40 （ 6 ）： 25 - 29 .

XU Dan ， WANG Bin ， ZHANG Jiali ， et al . Integrated transmission scheduling model for wind-photovoltaic-thermal power by ultra-high voltage direct current system ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 （ 6 ）： 25 - 29 .

陆晶晶，贺之渊，赵成勇，等 . 直流输电网规划关键技术与展望［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 2 ）： 182 - 191 .

LU Jingjing ， HE Zhiyuan ， ZHAO Chengyong ， et al . Key technologies and prospects for DC power grid planning ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 2 ）： 182 - 191 .

彭超逸，顾慧杰，朱文，等 . 交直流混联区域电网现货市场出清模型研究［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 1 ）： 323 - 331 .

PENG Chaoyi ， GU Huijie ， ZHU Wen ， et al . Study on spot market clearing model of regional power grid considering AC/DC hybrid connection ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 1 ）： 323 - 331 .

张昆，刘映尚，彭超逸，等 . 南方区域电力现货市场技术支持系统：出清功能部分［J］. 南方电网技术， 2019 ， 13 （ 9 ）： 59 - 66 .

ZHANG Kun ， LIU Yingshang ， PENG Chaoyi ， et al . Technical support system for southern regional electricity spot market： market clearing module ［J］. Southern Power System Technology ， 2019 ， 13 （ 9 ）： 59 - 66 .

BOYD S ， VANDENBERGHE L . Convex optimization ［M］. Cambridge， USA ： Cambridge University Press ， 2004 .

常鲜戎，李衍孜 . 交直流混联系统节点网损微增率算法［J］. 电网技术， 2016 ， 40 （ 4 ）： 1081 - 1086 .

CHANG Xianrong ， LI Yanzi . A hybrid AC/DC system incremental transmission losses algorithm ［J］. Power System Technology ， 2016 ， 40 （ 4 ）： 1081 - 1086 .

RENANI Y K ， EHSAN M ， SHAHIDEHPOUR M . Optimal transactive market operations with distribution system operators ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2018 ， 9 （ 6 ）： 6692 - 6701 .

许丹，王斌，张晓天，等 . 考虑节点控制模式的柔性直流电网潮流线性化计算方法［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 19 ）： 54 - 58 .

XU Dan ， WANG Bin ， ZHANG Xiaotian ， et al . Linearized calculating method for power flow of flexible DC power grid considering node control mode ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 19 ）： 54 - 58 .

ZHOU M ， ZHAI J Y ， LI G Y ， et al . Distributed dispatch approach for bulk AC/DC hybrid systems with high wind power penetration ［C］// 2018 IEEE Power & Energy Society General Meeting （PESGM）， August 5-10 ， 2018 ， Portland， USA .

BENDERS J F . Partitioning procedures for solving mixed-variables programming problems ［J］. Numerische Mathematik ， 1962 ， 4 （ 1 ）： 238 - 252 .

FU Y ， SHAHIDEHPOUR M . Fast SCUC for large-scale power systems ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2007 ， 22 （ 4 ）： 2144 - 2151 .

LOTFJOU A ， SHAHIDEHPOUR M ， FU Y ， et al . Security-constrained unit commitment with AC/DC transmission systems ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2010 ， 25 （ 1 ）： 531 - 542 .

LOTFJOU A ， SHAHIDEHPOUR M ， FU Y . Hourly scheduling of DC transmission lines in SCUC with voltage source converters ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery ， 2011 ， 26 （ 2 ）： 650 - 660 .

王斌，夏叶，夏清，等 . 基于Benders分解法的交直流互联电网安全约束经济调度［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 6 ）： 1588 - 1595 .

WANG Bin ， XIA Ye ， XIA Qing ， et al . Security-constrained economic dispatch with AC/DC interconnection system based on Benders decomposition method ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 6 ）： 1588 - 1595 .

MOCHAMAD R F ， PREECE R . Assessing the impact of VSC-HVDC on the interdependence of power system dynamic performance in uncertain mixed AC/DC systems ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2019 ， 35 （ 1 ）： 63 - 74 .

BAHRMAN M P ， JOHANSSON J G ， NILSSON B A . Voltage source converter transmission technologies： the right fit for the application ［C］// 2003 IEEE Power Engineering Society General Meeting ， July 13-17 ， 2003 ， Toronto， Canada ： 1840 - 1847 .

ZIMMERMAN R D ， MURILLO-SÁNCHEZ C E ， THOMAS R J . MATPOWER： steady-state operations， planning， and analysis tools for power systems research and education ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2011 ， 26 （ 1 ）： 12 - 19 .

DAVID R . Data smart： using data science to transform information into insight ［J］. Journal of Direct， Data and Digital Marketing Practice ， 2014 ， 15 （ 4 ）： 354 - 355 .

徐政 . 交流等值法交直流电力系统潮流计算［J］. 中国电机工程学报， 1994 ， 14 （ 3 ）： 1 - 6 .

XU Zheng . AC equivalent approach for AC/DC power system load flow ［J］. Proceedings of the CSEE ， 1994 ， 14 （ 3 ）： 1 - 6 .

李振杰，袁越，黄晓莉，等 . 电力市场环境下含大型风电场的输电网过网费定价模型［J］. 电力系统自动化， 2014 ， 38 （ 13 ）： 58 - 63 .

LI Zhenjie ， YUAN Yue ， HUANG Xiaoli ， et al . A pricing model for transmission use of system charges with large wind farm integration under electricity market environment ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2014 ， 38 （ 13 ）： 58 - 63 .

钟海旺，夏清，丁茂生，等 . 以直流联络线运行方式优化提升新能源消纳能力的新模式［J］. 电力系统自动化， 2015 ， 39 （ 3 ）： 36 - 42 .

ZHONG Haiwang ， XIA Qing ， DING Maosheng ， et al . A new mode of HVDC tie-line operation optimization for maximizing renewable energy accommodation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2015 ， 39 （ 3 ）： 36 - 42 .

CHEN Y H ， WANG F Y ， MA Y M ， et al . A distributed framework for solving and benchmarking security constrained unit commitment with warm start ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2020 ， 35 （ 1 ）： 711 - 720 .

SAVULESCU S C ， OATTS M L ， PRUITT J G ， et al . Fast steady-state stability assessment for real-time and operations planning ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 1993 ， 8 （ 4 ）： 1557 - 1569 .

张丙金，丁恰，曹荣章，等 . 考虑网损与负荷偏差的节点边际电价模型与求解［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 6 ）： 92 - 100 .

ZHANG Bingjin ， DING Qia ， CAO Rongzhang ， et al . Locational marginal price model and solution considering network loss and load deviation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 6 ）： 92 - 100 .

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