自电改9号文及配套文件发布以来,我国电力市场化建设取得了重大进展,逐步开启日前和实时市场交易是当前工作的重点和方向。电力市场不同于其他物贸市场,如何利用市场手段,使电力市场交易既遵守“公平、公正、开放”的市场竞争规则,又能满足电力系统运行关于安全、可靠、经济等要求是目前亟需解决的关键问题。日前电力市场临近实时运行,对次日电力系统运行和实时电力市场的开展都具有重要影响。此外,电力系统中可再生能源占比正快速增涨,由此而引入的不确定性已成为电力系统运行和电力市场管理面临的重大挑战。本文设计了计及可再生能源不确定性的日前电力市场出清机制,该机制在中长期交易的基础上,通过电价(节点电价、输配电价)与发、用电方对价格响应的循环迭代,最终形成既保证参与主体公平地参与市场竞争,又满足电力系统运行约束,还兼顾应对可再生能源不确定性的日前出清电价和运行计划。论文主要工作包括:(1)简要介绍与日前电力市场交易、运行等有关理论,在此基础上,针对日前电力市场,明确了市场出清的概念,在国内外对于日前市场出清机制研究的基础上,设计了计及中长期交易和可再生能源不确定性的市场出清机制。(2)针对可再生能源出力不确定性问题。首先简要介绍了不确定性建模涉及的概念及方法,然后采用拉丁超立方采样法生成了负荷及可再生能源出力的不确定场景集并完成了相应的排序过程。对于不确定性引起的失负荷及弃风弃光现象,建立以失负荷量、弃风弃光量为决策变量的系统风险指标模型。(3)为刻画用电方对于价格的响应,引入了消费者心理学原理和用户满意度,建立以购电成本和用户满意度成本最小为目标的需求响应模型;同时考虑到中长期交易过程中可能出现的阻塞等问题,采用灵敏度进行分析,在基于输配电价的阻塞管理机制基础上,建立以支付的过网费最小为目标的阻塞管理模型。(4)针对在日前电力市场出清优化中,如何有效降低可再生能源出力不确定性对电压质量、网络损耗、备用容量及阻塞管理等的影响,建立了以发电机组出力及备用容量为决策变量,以运行成本低、供电可靠性高为目标,并计及可再生能源消纳的日前电力市场出清模型。为了能够精确地考虑网络损耗和电能质量问题,在出清模型中采用交流功率方程约束节点功率平衡,这样可以有效提高日前电力市场出清方案的可行性。(5)以IEEE30节点系统为例,通过出清电价对建立的用户响应模型和日前市场出清模型进行交替求解,给出了日前电力市场的出清计划。算例分析表明,所提模型能够灵活安排机组出力和备用容量,促进可再生能源的消纳,同时能够利用市场化手段促进各方积极参与市场竞争,实现电力市场的资源优化配置。