灵活核电站提供辅助服务的边际定价方案

《IEEE Transactions on Energy Markets, Policy and Regulation》：Marginal Pricing Scheme for Ancillary Service Provision from Flexible Nuclear Power Plant

英国电网中非同步可再生能源整合与灵活核电厂辅助服务优化研究，提出基于边际定价的辅助服务框架，结合热能存储与二次蒸汽循环提升核电厂调频能力，构建混合整数二阶锥规划模型协同优化能源与辅助服务，案例研究表明灵活核电厂能有效维持电网稳定并降低运营成本。

　　

摘要：

在英国的电力系统中，大规模非同步可再生能源（RES）的整合以及核电容量的扩张带来了一系列挑战。虽然可再生能源的波动性和不确定性增加了频率不稳定的风险，但传统的核电站运行灵活性有限，负荷跟踪能力较弱，提供频率响应（FR）服务的能力也较低。本研究通过提出一种辅助服务（AS）的边际定价框架来应对这些技术挑战，该框架特别考虑了灵活核电站（FNPP）的参与。通过结合热能存储和二次蒸汽朗肯循环技术，灵活核电站的负荷跟踪能力和提供频率响应的能力得到了显著提升。本研究采用混合整数二阶锥规划（Mixed-Integer Second-Order Cone Programming）模型，对能源供应和辅助服务进行协同优化，包括来自灵活核电站、热电厂的一次频率响应以及电池储能系统的增强频率响应。基于英国2030年电力系统的案例研究验证了该模型的有效性，并量化了在不同风能渗透率和灵活核电站参与程度下的系统效益和市场信号。结果表明，在所提出的市场结构下，灵活核电站可以在维护电网稳定性和降低系统运营成本方面发挥重要作用。