肖云鹏：保障灵活调节资源充裕性的容量市场机制-44页_3mb

容量市场机制分析总结

一、容量市场的作用与问题

容量市场的核心目标是保障电力系统充裕性，特别是应对新型电力系统中可再生能源波动性带来的挑战。其主要作用包括：

• 保障系统可靠性：通过市场机制激励火电机组等灵活性资源投资和运行。
• 应对市场多样性：适应电源结构变化，提供更稳定的电价信号。
• 存在问题：新型电力系统中灵活调节资源稀缺，需求多样化，且传统市场规则难以有效评估新能源、储能等新兴主体的可用容量。

二、容量市场出清模型

针对系统负荷峰值时段充裕度和灵活爬坡能力，设计了鲁棒优化目标函数，包含关键约束：

• 供需平衡约束：保障负荷需求与资源供应匹配。
• 资源容量约束：火电、风电、光伏、储能的中标容量上下限。
• 区域协调约束：解决跨区传输的输电约束问题。

三、容量市场定价与结算机制

设计了多维度容量电价机制：

• 保障负荷峰值时段安全：容量价格 (Capnρ)。
• 灵活调节需求：分为预测需求价格 (EFRnρ) 与不确定性偏差价格 (UFRDNnρ、UFRINnρ)。
• 结算规则：
  • 火电、储能按贡献获取收益，考虑深度调峰能力。
  • 新能源需分摊自身出力波动带来的调节成本。
  • 负荷参与者支付容量费用，区域间传输能力考虑阻塞盈余分配。

四、市场机制性质验证

通过理论分析和算例证明机制满足以下性质：

• 社会效率：最大化社会福利。
• 收支平衡：系统资金流入流出相等。
• 个体理性：各市场主体净利润非负。
• 激励相容：市场主体行为与总体优化目标一致。

五、仿真测算结果

• 案例分析：采用修正IEEE-118节点系统，划分为3个区域，高比例新能源区域需依赖区域间传输保障灵活性。
• 出清结果：
  • 区域1灵活调节需求高，但本地资源不足，需高价购买。
  • 区域2和3资源充足，提供辅助容量。
• 收益分析：灵活调节能力越强（如高爬坡系数火电机组）的资源收益更高。

六、结论与展望

• 核心贡献：提出保障灵活调节资源充裕性的容量市场机制，有效区分资源贡献与责任。
• 可行性验证：机制满足社会效率、个体理性等性质，数值结果体现运行效益。
• 未来工作：进一步扩展兼顾调峰能力、与现货市场联动，考虑更多维度充裕性需求。

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