计及多重不确定性的新能源基地工程输电价格优化模型

王千辰; 孙一丁; 刘栋; 郭国栋; 柳东歌; 孙英云

doi:10.7500/AEPS20240309001

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计及多重不确定性的新能源基地工程输电价格优化模型

大规模新能源基地稳定运行与直流送出技术 | 更新时间：2025-06-16

- 计及多重不确定性的新能源基地工程输电价格优化模型
- 暂无标题
- 电力系统自动化 2025年49卷第8期页码：76-86
- 作者机构：
  
  1.华北电力大学电气与电子工程学院，北京市 102206
  2.国网经济技术研究院有限公司，北京市 102209
- 作者简介：
  
  王千辰(2000—)，女，硕士研究生，主要研究方向：新型电力系统规划、电力市场。E-mail：hellokichen612@163.com
  孙一丁(1999—)，男，硕士研究生，主要研究方向：新型电力系统规划。E-mail：xxxsyd@163.com
  刘栋(1989—)，男，高级工程师，主要研究方向：大电网安全稳定分析、电力系统生产运行模拟。E-mail：liudong@chinasperi.sgcc.com.cn
  孙英云(1975—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：新型电力系统规划、电力市场、人工智能在电力系统中的应用。E-mail：sunyy@ncepu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家电网公司科技项目(5100-202456003A-1-1-ZN);已申请国家发明专利（申请号：202411084381.6）
- DOI：10.7500/AEPS20240309001
  中图分类号：
- 收稿：2024-03-09，
  
  修回：2024-10-18，
  
  网络出版：2025-01-16，
  
  纸质出版：2025-04-25
- 稿件说明：
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王千辰,孙一丁,刘栋等.计及多重不确定性的新能源基地工程输电价格优化模型[J].电力系统自动化,2025,49(8):76-86.

WANG Qianchen,SUN Yiding,LIU Dong,et al.Optimization Model of Transmission Price for Renewable Energy Base Projects Considering Multiple Uncertainties[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(8):76-86.
王千辰,孙一丁,刘栋等.计及多重不确定性的新能源基地工程输电价格优化模型[J].电力系统自动化,2025,49(8):76-86. DOI： 10.7500/AEPS20240309001.

WANG Qianchen,SUN Yiding,LIU Dong,et al.Optimization Model of Transmission Price for Renewable Energy Base Projects Considering Multiple Uncertainties[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(8):76-86. DOI： 10.7500/AEPS20240309001.

摘要

随着中国加快推进大规模新能源基地的建设，专项输电工程成为外送新能源的主要途径。输电价格的合理制定是电力市场背景下保障新能源外送的必要条件。为此，计及新能源出力的多重不确定性及电力市场交易机制的影响，对输电定价方法进行研究。首先，将新能源出力的多重不确定性分为中长期电量不确定性与短期电力不确定性，并针对不同类型的不确定性提出相应的应对措施；其次，基于现有两部制输电定价方法，结合电力市场背景对输电价格核价电量的计算方法进行改进，并提出了基于电能量与备用联合出清的专项工程输电价格优化模型；最后，选取多场景进行算例分析。算例分析结果表明，所提改进方法能反映电网的实际运行情况，并能较好地适应新能源不确定性环境。

Abstract

As China accelerates the construction of large-scale renewable energy bases

the dedicated transmission projects has become the main way of renewable energy transmission. Formulating a reasonable transmission price is necessary to ensure the transmission of renewable energy in the context of the electricity market. Therefore

the transmission pricing methods are studied considering the multiple uncertainties of renewable energy output and the impacts of electricity market trading mechanisms. Firstly

the multiple uncertainties of renewable energy output are divided into long-term electricity uncertainty and short-term power uncertainty

and the corresponding countermeasures are proposed according to different kinds of uncertainties. Secondly

based on the existing two-part transmission pricing method

an improvement is made to the calculation method of electricity quantity which is used to formulate the transmission price

and in the context of the electricity market

an optimization model of dedicated project transmission price based on the electric power energy and reserve joint clearing is proposed. Finally

the multiple sets of scenario are selected for case analysis. The case analysis results indicate that the proposed method can reflect the actual operation situation of power grids and can better adapt to the uncertain environment of renewable energy.

关键词

Keywords

references

国家发展和改革委员会 . 国家发展改革委等关于印发“十四五”可再生能源发展规划的通知［EB/OL］.［ 2024-03-06 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xwdt/tzgg/202206/t20220601_1326720.html https://www.ndrc.gov.cn/xwdt/tzgg/202206/t20220601_1326720.html .

National Development and Reform Commission . The National Development and Reform Commission issued a notice on the “14th Five-Year Plan” for renewable energy development ［EB/OL］. ［ 2024-03-06 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xwdt/tzgg/202206/t20220601_1326720.html https://www.ndrc.gov.cn/xwdt/tzgg/202206/t20220601_1326720.html .

国家发展和改革委员会 . 国家发展改革委等关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见［EB/OL］.［ 2024-03-06 ］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/30/content_5671296.htm https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/30/content_5671296.htm .

National Development and Reform Commission . The National Development and Reform Commission issued a guidance on accelerating the construction of a unified electricity market system ［EB/OL］. ［ 2024-03-06 ］ https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/30/content_5671296.htm https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/30/content_5671296.htm .

游沛羽，王晓辉，张艳 . 亚欧超远距离特高压输电经济性研究［J］. 电网技术， 2015 ， 39 （ 8 ）： 2087 - 2093 .

YOU Peiyu ， WANG Xiaohui ， ZHANG Yan . Economic research on Asia-Europe long-distance UHV power transmission ［J］. Power System Technology ， 2015 ， 39 （ 8 ）： 2087 - 2093 .

丛野，张粒子，陶文斌 . 计及电力现货市场竞争效率的输电定价机制量化评价方法［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 21 ）： 6925 - 6935 .

CONG Ye ， ZHANG Lizi ， TAO Wenbin . Quantitative evaluation method of transmission pricing mechanism under circumstance of electricity spot market ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 21 ）： 6925 - 6935 .

关立，常江，孙大雁，等 . 省间电力现货市场试运行分析及思考［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 11 ）： 2 - 10 .

GUAN Li ， CHANG Jiang ， SUN Dayan ， et al . Analysis and reflection on trial operation of inter-provincial electricity spot markets in China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 11 ）： 2 - 10 .

李晖，刘栋，秦继朔，等 . 考虑风光出力不确定性的新能源基地直流外送随机规划方法研究［J］. 电网技术， 2024 ， 48 （ 7 ）： 2795 - 2803 .

LI Hui ， LIU Dong ， QIN Jishuo ， et al . Stochastic planning method for UHVDC transmission of renewable energy power base considering wind and photovoltaic output uncertainties ［J］. Power System Technology ， 2024 ， 48 （ 7 ）： 2795 - 2803 .

朱一兵，丛野，张粒子，等 . 跨国跨州/跨省跨区输电定价机制及对中国专项工程定价的启示［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 4 ）： 86 - 100 .

ZHU Yibing ， CONG Ye ， ZHANG Lizi ， et al . Transnational/interstate and trans-provincial/trans-regional transmission pricing mechanism and its enlightenment for pricing of dedicated projects in China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 4 ）： 86 - 100 .

李熙娟 . 考虑预测误差不确定性的含风电机组组合研究［D］. 济南：山东大学， 2019 .

LI Xijuan . Research on unit commitment considering the uncertainty of wind power forecast error ［D］. Jinan ： Shandong University ， 2019 .

吴栋梁，王扬，郭创新，等 . 电力市场环境下考虑风电预测误差的经济调度模型［J］. 电力系统自动化， 2012 ， 36 （ 6 ）： 23 - 28 .

WU Dongliang ， WANG Yang ， GUO Chuangxin ， et al . An economic dispatching model considering wind power forecast errors in electricity market environment ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2012 ， 36 （ 6 ）： 23 - 28 .

黄海涛，杨冬，贺敏 . 计及可靠性的跨地区交易统一输电定价模型［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 17 ）： 51 - 59 .

HUANG Haitao ， YANG Dong ， HE Min . Unified transmission pricing model for cross-regional electricity trading considering reliability ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 17 ）： 51 - 59 .

国家发展和改革委员会 . 国家发展改革委关于印发《跨省跨区专项工程输电价格定价办法》的通知［EB/OL］.［ 2024-03-06 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202110/t202110 15_1299846.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202110/t20211015_1299846.html .

National Development and Reform Commission . Notice of the NDRC on issueing “Transmission Pricing Methods for Special Projects of Inter-provinces and Regions ”［EB/OL］. ［ 2024-03-06 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202110/t20211015_1299846.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202110/t20211015_1299846.html .

张润泽 . 跨省（区）电网输电定价机制分析［D］. 天津：天津大学， 2017 .

ZHANG Runze . Analysis on transmission pricing mechanism of inter-provincial （regional） power grid ［D］. Tianjin ： Tianjin University ， 2017 .

郑夏阳 . 中国跨区跨省输电价格形成机制研究［D］. 北京：华北电力大学， 2016 .

ZHENG Xiayang . Research on the formation mechanism of trans-regional and inter-provincial transmission price in China ［D］. Beijing ： North China Electric Power University ， 2016 .

李丰，于超，孔亮，等 . 南方电网西电东送输电价格定价机制［J］. 中国电力， 2016 ， 49 （ 12 ）： 162 - 167 .

LI Feng ， YU Chao ， KONG Liang ， et al . Research on pricing mechanism of west-to-east power transmission price for China southern power grid ［J］. Electric Power ， 2016 ， 49 （ 12 ）： 162 - 167 .

张粒子，丛野，陶文斌，等 . 面向电力现货市场的专项工程两部制输电价格优化模型［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 23 ）： 90 - 98 .

ZHANG Lizi ， CONG Ye ， TAO Wenbin ， et al . Optimization model of two-part transmission price for dedicated project oriented to power spot market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 23 ）： 90 - 98 .

张粒子，许传龙，贺元康，等 . 兼容中长期实物合同的日前市场出清模型［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 6 ）： 16 - 25 .

ZHANG Lizi ， XU Chuanlong ， HE Yuankang ， et al . Day-ahead market clearing model compatible with medium- and long-term physical contracts ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 6 ）： 16 - 25 .

曹胡辉，裘智峰，向劲勇，等 . 考虑中长期交易与短期调度衔接的风电消纳模型［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 11 ）： 4200 - 4209 .

CAO Huhui ， QIU Zhifeng ， XIANG Jinyong ， et al . Wind power accommodation model considering the link of medium and long-term transactions with short-term dispatch ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 11 ）： 4200 - 4209 .

周明，武昭原，贺宜恒，等 . 兼顾中长期交易和风电参与的日前市场出清模型［J］. 中国科学（信息科学）， 2019 ， 49 （ 8 ）： 1050 - 1065 .

ZHOU Ming ， WU Zhaoyuan ， HE Yiheng ， et al . A day-ahead electricity market-clearing model considering medium- and long-term transactions and wind producer participation ［J］. Scientia Sinica （Informationis）， 2019 ， 49 （ 8 ）： 1050 - 1065 .

黄晏渲 . 促进水风光清洁能源消纳的日前市场优化出清模型与方法研究［D］. 武汉：华中科技大学， 2021 .

HUANG Yanxuan . Study on the optimal clearing model and method of day-ahead market to improve accommodation of hydro-wind-photovoltaic clean energy ［D］. Wuhan ： Huazhong University of Science & Technology ， 2021 .

周华锋，胡亚平，聂涌泉，等 . 区域互联电网电能量与备用辅助服务联合优化模型研究［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 3 ）： 991 - 1000 .

ZHOU Huafeng ， HU Yaping ， NIE Yongquan ， et al . Co-optimization model of energy and reserve auxiliary service for regional interconnected power grid ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 3 ）： 991 - 1000 .

闫博阳，韩肖清，李廷钧，等 . 计及能量-备用联合市场交易的含储能主动配电网运营策略［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 23 ）： 131 - 140 .

YAN Boyang ， HAN Xiaoqing ， LI Tingjun ， et al . Operation strategy for active distribution networks with energy storage considering energy-reserve joint market transaction ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 23 ）： 131 - 140 .

李湃，管晓宏，吴江，等 . 基于天气分类的风电场群总体出力特性分析［J］. 电网技术， 2015 ， 39 （ 7 ）： 1866 - 1872 .

LI Pai ， GUAN Xiaohong ， WU Jiang ， et al . Analyzing characteristics of aggregated wind power generation based on weather regime classification ［J］. Power System Technology ， 2015 ， 39 （ 7 ）： 1866 - 1872 .

董骁翀，孙英云，蒲天骄 . 基于条件生成对抗网络的可再生能源日前场景生成方法［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 17 ）： 5527 - 5535 .

DONG Xiaochong ， SUN Yingyun ， PU Tianjiao . Day-ahead scenario generation of renewable energy based on conditional GAN ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 17 ）： 5527 - 5535 .

艾小猛，塔伊尔江·巴合依，杨立滨，等 . 基于场景集的含风电电力系统旋转备用优化［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 3 ）： 835 - 841 .

AI Xiaomeng ， TAYIERJIANG Baheyi ， YANG Libin ， et al . Optimizing the spinning reserve in wind power system using scenario method ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 3 ）： 835 - 841 .

程雄，戴鹏，钟浩，等 . 考虑综合相似性度量的光伏典型出力场景聚类方法［J］. 中国电机工程学报， 2024 ， 44 （ 21 ）： 8462 - 8475 .

CHENG Xiong ， DAI Peng ， ZHONG Hao ， et al . Photovoltaic typical output scenario clustering method considering comprehensive similarity measurement ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2024 ， 44 （ 21 ）： 8462 - 8475 .

国家发展和改革委员会 . 国家发展改革委关于印发《区域电网输电价格定价办法》的通知［EB/OL］.［ 2024-03-06 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202002/t20200205_1219960.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202002/t20200205_1219960.html .

National Development and Reform Commission . Notice of the NDRC on issueing “Transmission Pricing Methods for Regional Power Grids” ［EB/OL］. ［ 2024-03-06 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202110/t20211015_1299846.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202110/t20211015_1299846.html .

GELLE E ， FALTINGS B . Solving mixed and conditional constraint satisfaction problems ［J］. Constraints ， 2003 ， 8 （ 2 ）： 107 - 141 .

FOULDS L R ， TOKLU B ， WILSON J M . Modelling either-or relations in integer programming ［J］. Annals of Operations Research ， 2009 ， 166 （ 1 ）： 203 - 222 .

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