基于多种交易方式的省间省内现货市场双层出清模型

张润凡; 凌晓波; 任欣怡; 别朝红; 冯凯; 曾丹

doi:10.7500/AEPS20230415002

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基于多种交易方式的省间省内现货市场双层出清模型

面向新型电力系统的电力市场关键问题研究与实践 | 更新时间：2025-06-16

- 基于多种交易方式的省间省内现货市场双层出清模型
- Bi-level Clearing Model of Inter- and Intra-provincial Electricity Spot Markets Based on Multiple Orders
- 电力系统自动化 2024年48卷第11期页码：111-121
- 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.国网上海市电力公司,上海市 200122
  3.中国电力科学研究院有限公司(南京),江苏省南京市 210003
- 作者简介：
  
  张润凡(1991—)，男，博士，助理教授，主要研究方向：电力市场、新能源电力系统优化控制。E-mail：r.zhang@xjtu.edu.cn
  凌晓波(1975—)，男，通信作者，高级工程师，主要研究方向：电力系统自动化。E-mail：lingxb@sh.sgcc.com.cn
  任欣怡(2001—)，女，硕士研究生，主要研究方向：电力市场。E-mail：xinyi_ren@qq.com
- 基金信息：
  
  国家电网有限公司科技项目(5108-202217033A-1-1-ZN)
- DOI：10.7500/AEPS20230415002
  中图分类号：
- 收稿：2023-04-15，
  
  修回：2023-12-17，
  
  网络出版：2024-03-11，
  
  纸质出版：2024-06-10
- 稿件说明：
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张润凡,凌晓波,任欣怡等.基于多种交易方式的省间省内现货市场双层出清模型[J].电力系统自动化,2024,48(11):111-121.

ZHANG Runfan,LING Xiaobo,REN Xinyi,et al.Bi-level Clearing Model of Inter- and Intra-provincial Electricity Spot Markets Based on Multiple Orders[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(11):111-121.
张润凡,凌晓波,任欣怡等.基于多种交易方式的省间省内现货市场双层出清模型[J].电力系统自动化,2024,48(11):111-121. DOI： 10.7500/AEPS20230415002.

ZHANG Runfan,LING Xiaobo,REN Xinyi,et al.Bi-level Clearing Model of Inter- and Intra-provincial Electricity Spot Markets Based on Multiple Orders[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(11):111-121. DOI： 10.7500/AEPS20230415002.

摘要

新能源比例不断提升，省间消纳需求不断增加，构建满足全局资源优化运行的省间市场是促进市场效率提升的关键。文中基于多种块交易及小时交易的时间耦合关系，建立了省间省内两级现货市场出清模型。首先，构建了包含普通小时交易、灵活小时交易、常规块交易、可移动式块交易和扩展链接式块交易多种交易方式的混合整数线性规划模型。其次，为解决省间市场主体较多、块交易时间耦合复杂带来的出清难度大的问题，提出了基于省内出清结果的参与省间市场主体的筛选机制，进一步实现基于各省筛选出主体的省间市场出清，通过融合省间、省内出清结果形成最终中标结果。最后，通过多区域互联的IEEE RTS-96系统算例验证该模型的合理性及其作用效果。结果表明，相较于各省单独出清，省间省内两级市场出清提升了整体社会福利。所提方法在提高求解效率的同时，尽量逼近省间整体出清的全局最优解，实现了社会福利最大化。

Abstract

Under the continuous increase in the proportion of renewable energy

the inter-provincial consumption demand has been steadily rising. Establishing an inter-provincial electricity market that meets the overall resource optimization operation is crucial to promoting market efficiency. A bi-level clearing model of the inter- and intra-provincial electricity spot markets is established based on the time-coupling relationship of multiple block orders and hourly orders. Firstly

a mixed-integer linear programming model is constructed

encompassing multiple orders including ordinary hourly orders

flexible hourly orders

conventional block orders

removable block orders

and extended linked block orders. Secondly

to address the challenge of clearing difficulty arising from the complexity of inter-temporal coupling in block orders and the large number of inter-provincial market entities

a screening mechanism for the entities participating in inter-provincial market is proposed

which is based on the intra-provincial clearing results. Furthermore

the inter-provincial market clearing based on the selected entities from each province is realized

and the final winning bid result is formed by integrating the inter- and intra-provincial clearing results. Finally

the rationality and effectiveness of the model are verified through a case of IEEE RTS-96 system interconnected in multiple regions. The results indicate that

compared with individual provincial clearing

the bi-level clearing of the inter- and intra-provincial markets can enhance the overall social welfare. The proposed method can not only improve the solving efficiency

but also approach the global optimal solution to the inter-provincial overall clearing

thereby maximizing the social welfare.

关键词

Keywords

references

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