摘要
构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系和以新能源为主体的新型电力系统,是实现“碳中和、碳达峰”目标的重要途径。由于新能源具有的随机性和波动性特点，必须配备灵活性资源和储能来增强电网调节能力，保障新能源消纳和系统安全稳定运行。抽水蓄能电站因其运行灵活、技术成熟、经济环保等优势，是电力系统不可或缺的调节资源。目前抽水蓄能电站的运营形式较为单一，面临成本回收困难，电力市场下抽水蓄能高效的运营策略有待深入研究。 本文结合《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》中的发展要求，以电力市场中独立抽水蓄能电站为研究对象，通过采取有效的市场化交易策略，充分发挥抽水蓄能电站多场景应用对电力系统的支撑作用，提高抽水蓄能电站在电力市场中的应用价值。主要研究内容如下: 首先，根据抽水蓄能电站的运行特性和成本效益分析，明晰抽水蓄能电站在以新型电力系统下的功能定位，分析抽水蓄能电站的市场化运营机制，阐述了当前电力市场的市场模式、申报机制、出清机制和结算机制，建立现货市场下抽水蓄能电站以自调度模式和全调度模式参与市场的竞标模型，结合算例分析两种模式下抽水蓄能运营商的交易策略及收益情况。 其次，采用基于场景的随机规划方法对抽水蓄能运营商在日前市场的最优交易策略问题进行建模，引入条件风险价值(ConditionalValueatRisk,CVaR)度量市场不确定性带来的风险，建立基于CVaR的抽水蓄能参与电能量和辅助服务市场的联合竞标模型，探讨抽水蓄能如何采取风险管理措施保障收益水平。结合算例分析讨论不同市场价格及风险偏好下抽水蓄能运营商的优化交易策略，验证所提策略规避市场风险、稳定抽水蓄能收益的可行性和有效性。 最后，探索抽水蓄能机组混合资产模式下提供输电服务的最优交易策略，以抽水蓄能运营商市场收益和缓解输电阻塞的贡献最大为目标函数，提出抽水蓄能提供TCR(TransmissionCongestionRelief,TCR)服务的自适应偏差惩罚实时优化模型。结合算例验证了所提模型能够有效提高抽水蓄能在缓解阻塞方面的贡献,保障电网的安全稳定运行，分析惩罚系数对于抽水蓄能运营商交易策略及收益的影响，并针对抽水蓄能提供TCR服务的合理补偿提出建议，为抽水蓄能的商业化运营提供了更多发展空间。
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