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水 利 学 报

２０２３年 １０月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５４卷 第 １０期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２３）１０ － １２２１ － １５

考虑水电消纳的送受端市场日前现货协同出清方法

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张 扬 ，申建建 ，程春田 ，赵启浩 ，谢蒙飞 ，王帮灿 ２
（１．大连理工大学 水电与水信息研究所，辽宁 大连 １１６０２４；
２．昆明电力交易中心有限责任公司，云南 昆明 ６５００１１）
摘要：大规模水电跨省跨区输送涉及送受端多个差异电力市场，如何协调不同市场交易促进水电消纳是我国电力
现货建设面临的关键问题之一。本文提出考虑水电消纳的送受端市场日前现货协同出清方法，以直流联络线为协
调因子，实现送、受端市场迭代出清框架的有效衔接；考虑直流外送计划确定巨型水电站发电能力、开停机、爬
坡、上下游影响电量的边界条件，并耦合水电非线性特点和弃水控制要求，构建购电费用最小出清模型，优化送
端全网日前现货出力；提出直流计划更新策略，依据电站弃水和电网断面控制，动态调整外送边界，实现受端市
场迭代出清收敛。通过改进的 ＩＥＥＥ３００节点系统和云南电网实际工程验证，本文方法能够高效完成高比例水电市
场现货出清，且能有效衔接市场出清结果与直流输送计划，实现流域梯级电量、水量精准匹配。
出清；水电消纳；巨型水电站
关键词：现货市场；高比例水电系统；
中图分类号：ＴＭ７３ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３０１９３

１ 研究背景

西南高比例水电省份通常需要跨省区送电至南方沿海和华东地区，输送规模大、涉及范围广，已
成为送端水电消纳、受端电力供应不可或缺的组成部分 ［１］ 。过去 ２０年，跨省区直流水电通常采用多
方框架协议方式消纳，但随着电力市场改革特别是现货市场建设的快速推进，这种方式正逐步向市场
化交易结算转变，西南水电也将面临送、受端省内以及省间复杂电力市场 ［２］ 。电力现货市场由日前、
日内及实时市场组成，主要通过日前现货市场决定次日机组开停机计划、实现资源优化配置，高比例
水电省份作为重要送端电源，就成为跨省区日前电力现货市场出清中的重要角色。由于不同省份、区
域等市场规则、机制、交易主体可能存在较大差异，如何衔接送端与受端市场、省级与区域市场以促
进水电高效消纳，就成为当前电力现货市场推进亟需攻克的关键问题之一。电力现货市场建设涉及机
制、规则、出清方法、竞价方法 ［３］ 等一系列关键问题，本文重点关注现货市场出清，聚焦水电跨省跨
区输送消纳的出清方法研究，下面从两个维度系统综述分析国内外有关电力现货出清的研究成果。
从市场交易范围来看，可分为单一市场和跨区互联市场。单一市场又可分为以美国 ＰＪＭ为代表的
“集中式” 电力市场 ［４］ 、以北欧为代表的 “分散式” 电力市场 ［５］ ，上述两种市场模式在设计理念、物
理模型、出清方式等方面有所差异，前者采取全电量优化模式，基于安全约束机组组合和经济调度模
型 ［６］ 进行市场出清；后者采取增量优化模式，基于电网当前剩余可用容量，以最小化增量成本为目标
进行市场出清，目前我国普遍采用集中式市场模式。不同于单一市场，跨区互联市场可基于跨区输电

收稿日期：２０２３ － ０４ － ０６；网络出版日期：２０２３ － ０９ － １５
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２３０９１３．１４１０．００１．ｈｔｍｌ
基金项目：国家自然科学基金项目（５２０７９０１４，５２０３９００２）；中央高校基本科研业务费项目（ＤＵＴ２２ＱＮ２２４，ＤＵＴ２２ＪＣ２１）
作者简介：张扬（ １９９８ － ），硕士生，主要从事清洁能源电力市场及水电系统智能化调度研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｚｈｙａｎｇｎｅｉｌ＠１６３．ｃｏｍ
通信作者：申建建（１９８４ － ），博士生导师，教授，主要从事水电调度、水风光储多能互补、清洁能源电力市场等研究与工业软件
研发。Ｅ － ｍａｉｌ：ｓｈｅｎｊｊ＠ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ

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