考虑多元储能参与现货市场的电力系统日前-日内优化调度

许敏兴; 苗世洪; 励刚; 汤伟; 王廷涛; 王杰

doi:10.7500/AEPS20250416002

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考虑多元储能参与现货市场的电力系统日前-日内优化调度

学术研究 | 更新时间：2026-02-28

- 考虑多元储能参与现货市场的电力系统日前-日内优化调度
- Day-ahead and Intra-day Optimal Scheduling of Power System Considering Multiple Energy Storage Participating in Spot Market
- 电力系统自动化 2025年49卷第24期页码：51-62
- 作者机构：
  
  1.强电磁技术全国重点实验室（华中科技大学），湖北省武汉市 430074
  2.华中科技大学电气与电子工程学院，湖北省武汉市 430074
  3.国网安徽省电力有限公司，安徽省合肥市 230022
  4.国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，安徽省合肥市 230601
- 作者简介：
  
  许敏兴(2001—)，男，硕士研究生，主要研究方向：电力系统多时间尺度协同优化调度。E-mail：minxingxu@hust.edu.cn
  苗世洪(1963—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统智能调度与自动化、压缩空气储能建模及应用、微电网和配电网新技术。E-mail：shmiao@hust.edu.cn
  励刚(1973—)，男，博士，高级工程师，主要研究方向：电力系统优化调控、新能源与新型储能技术等。E-mail：1299494296@qq.com
- 基金信息：
  
  国家电网有限公司总部管理科技项目基金项目(5419-202320786A-3-8-KJ)
- DOI：10.7500/AEPS20250416002
  中图分类号：
- 收稿：2025-04-16，
  
  修回：2025-05-20，
  
  网络首发：2025-09-25，
  
  纸质出版：2025-12-25
- 稿件说明：
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许敏兴,苗世洪,励刚等.考虑多元储能参与现货市场的电力系统日前-日内优化调度[J].电力系统自动化,2025,49(24):51-62.

XU Minxing,MIAO Shihong,LI Gang,et al.Day-ahead and Intra-day Optimal Scheduling of Power System Considering Multiple Energy Storage Participating in Spot Market[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(24):51-62.
许敏兴,苗世洪,励刚等.考虑多元储能参与现货市场的电力系统日前-日内优化调度[J].电力系统自动化,2025,49(24):51-62. DOI： 10.7500/AEPS20250416002.

XU Minxing,MIAO Shihong,LI Gang,et al.Day-ahead and Intra-day Optimal Scheduling of Power System Considering Multiple Energy Storage Participating in Spot Market[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(24):51-62. DOI： 10.7500/AEPS20250416002.

摘要

现货市场机制和多元储能技术相结合是提高新能源柔性消纳水平和电力系统运行灵活性的有效途径。首先，在分析多元储能运行特性及其参与现货电能量市场出清运营机制的基础上，针对日前风电场输出功率和负荷功率的不确定性，基于概率距离的快速前代消除技术采用拉丁超立方抽样法生成源荷功率不确定性场景集。其次，基于“多级协调、逐级细化”的基本思想，以不同时间尺度下现货电能量市场出清系统综合运行成本最低为目标，分别构建了日前多场景优化调度模型和日内滚动优化调度模型。然后，针对调度模型中调峰、调频等高维度、非线性约束，基于“反复校验-修正约束”的内外层交互迭代思想，实现模型的转化与高效快速求解。最后，分别以改进的IEEE 30、IEEE 118节点系统为对象进行算例分析，仿真结果表明：所提日前-日内协同优化调度策略能够充分发挥多元储能资源禀赋和协同特性，在满足电力系统新能源消纳、调峰、调频等多场景安全稳定运行的前提条件下，提升电力系统运行经济性和可靠性。

Abstract

The combination of spot market mechanism and multiple energy storage technology is an effective way to enhance the flexible accommodation level of renewable energy and the flexibility of power system operation. Firstly

based on the analysis of the operation characteristics of multiple energy storage and its participation in the clearing operation mechanism of the spot electricity energy market

and in response to the uncertainties of day-ahead wind power output and load power

the rapid pre-generation elimination technology based on probability distance uses the Latin hypercube sampling method to generate a set of uncertainty scenarios of source and load power. Secondly

based on the basic idea of “multi-level coordination

level-by-level refinement”

and with the goal of minimizing the system comprehensive operation cost of the spot electricity energy market clearing on different time scales

the day-ahead multi-scenario optimal scheduling model and the intra-day rolling optimal scheduling model are constructed

respectively. Then

for the high-dimensional and non-linear constraints such as peak and frequency regulation in the scheduling model

based on the iterative idea of “iterative calibration

correction constraints” for internal and external interaction

the model is transformed and solved efficiently and quickly. Finally

the modified IEEE 30-bus and IEEE 118-bus systems are used as objects for case analysis

respectively

and the simulation results show that the proposed day-ahead and intra-day coordinated optimal scheduling strategy can give fully play to the resource endowment and collaborative characteristics of multiple energy storage

and improve the operation economy and reliability of the power system under the precondition of meeting the safe and stable operation of multiple scenarios such as renewable energy accommodation

peak and frequency regulation of the power system.

关键词

Keywords

references

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