Analysis of Sending-end and Receiving-end Price Characteristics for Spot Markets in Hybrid AC/DC Regional Power Grids

WU Wenzu; WU Mian; TANG Chong; LI Zhiyong; HE Shizhi; LIANG Yanjie

doi:10.7500/AEPS20250906003

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Analysis of Sending-end and Receiving-end Price Characteristics for Spot Markets in Hybrid AC/DC Regional Power Grids

更新时间：2026-10-09

- Analysis of Sending-end and Receiving-end Price Characteristics for Spot Markets in Hybrid AC/DC Regional Power Grids
- Automation of Electric Power Systems Pages: 1-17(2026)
- 作者机构：
  
  1.中国南方电力调度控制中心，广东省广州市 510670
  2.华南理工大学电力学院，广东省广州市 510641
  3.南方电网科学研究院有限责任公司，广东省广州市 510663
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2024YFB2409000)
- DOI：10.7500/AEPS20250906003
  CLC：
- Received：06 September 2025，
  
  Revised：2026-03-01，
  
  Online First：01 July 2026，
- 稿件说明：
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吴问足,吴冕,唐翀等.交直流混联区域电网现货市场送受端价格特性分析[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250906003.

WU Wenzu,WU Mian,TANG Chong,et al.Analysis of Sending-end and Receiving-end Price Characteristics for Spot Markets in Hybrid AC/DC Regional Power Grids[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250906003.
吴问足,吴冕,唐翀等.交直流混联区域电网现货市场送受端价格特性分析[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250906003. DOI：

WU Wenzu,WU Mian,TANG Chong,et al.Analysis of Sending-end and Receiving-end Price Characteristics for Spot Markets in Hybrid AC/DC Regional Power Grids[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250906003. DOI：

摘要

对电力市场出清价格特性进行分析是保证电力现货市场运营的公平性和透明性的重要工作。南方区域电力现货市场出清需要兼顾交直流混联电网和直流联络线运行特性，其出清价格呈现复杂特性。文中针对交直流混联区域电网，提出了一种电力现货市场的送受端价格特性分析方法。首先，考虑跨省交易成分的输电价格和输电网损，构建了南方区域电力现货市场出清模型；然后，结合送受端省异步互联、交直流混联2种场景，基于出清模型最优性条件，推导得出送受端省电能量价差与各约束影子价格之间的关系；进一步结合典型市场运行场景，阐释了输电价格、跨省送电计划边界、直流联络线运行特性、断面阻塞、交直流混联特性对送受端省电能量价差影响的机理；最后，采用南方区域电力市场仿真系统进行测试，结果表明送受端省电能量价差可表示为输电价格与跨省送电计划边界约束、联络线运行特性约束和断面潮流约束对应影子价格的线性组合。基于理论推导和仿真分析结果，针对南方区域电力市场建设提出了优化建议。

Abstract

Analyzing the characteristics of electricity market clearing price is an important task for ensuring the fairness and transparency of electricity spot market operation. The China Southern regional spot market clearing needs to considering the operational characteristics of AC/DC hybrid grids and DC tie-lines

and its clearing prices exhibit complex features. This paper proposes an analysis method for sending-end and receiving-end price characteristics in the spot market for regional AC/DC hybrid power grids. First

an electricity spot market clearing model for the China Southern regional power grid is developed

which incorporates transmission tariffs and transmission losses associated with inter-provincial trading components. Then

utilizing the optimal conditions of the clearing model

the relationship of electric energy price difference between the sending-end and receiving-end provinces and the shadow prices of various constraints is derived for two scenarios such as asynchronous interconnection

and AC/DC hybrid interconnection between sending-end and receiving-end provinces. Furthermore

combined with typical market operation scenarios

the influence mechanisms of transmission tariffs

inter-provincial power transmission plan boundaries

operation characteristics of DC tie-lines

interface congestion

and AC/DC hybrid characteristics on the electric energy price difference between the sending-end and receiving-end provinces are elaborated. Finally

tests are conducted using the China Southern regional electricity market simulation system

which verifies that electric energy price difference between the sending-end and receiving-end provinces can be expressed as a linear combination of transmission tariffs and the shadow prices corresponding to inter-provincial power transmission plan boundaries constraints

tie-line operation characteristic constraints

and interface power flow constraints. Based on the theoretical derivation and simulation analysis results

recommendations are proposed for the construction of the China Southern regional electricity market.

关键词

Keywords

references

张粒子，李雲建，张洪，等 . 统一电力现货市场体系的结构设计理论方法［J］. 中国电机工程学报， 2025 ， 45 （ 4 ）： 1343 - 1358 .

Zhang Lizi ， Li Yunjian ， Zhang Hong ， et al . Theoretical method for structural design of a unified electricity spot market system ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2025 ， 45 （ 4 ）： 1343 - 1358 .

Schweppe F C ， Caramanis M C ， Tabors R D ， et al . Spot pricing of electricity ［M］. Boston， USA ： Springer Science & Business Media ， 2013 .

Chen L N ， Suzuki H ， Wachi T ， et al . Components of nodal prices for electric power systems ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2002 ， 17 （ 1 ）： 41 - 49 .

Conejo A J ， Castillo E ， Minguez R ， et al . Locational marginal price sensitivities ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2005 ， 20 （ 4 ）： 2026 - 2033 .

Li F X ， Bo R . DCOPF-based LMP simulation： algorithm， comparison with ACOPF， and sensitivity ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2007 ， 22 （ 4 ）： 1475 - 1485 .

潘敬东，谢开 . 节点边际电价的优化原理［J］. 电力系统自动化， 2006 ， 30 （ 22 ）： 38 - 42 .

Pan Jingdong ， Xie Kai . Optimization principle of locational marginal pricing ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2006 ， 30 （ 22 ）： 38 - 42 .

Orfanogianni T ， Gross G . A general formulation for LMP evaluation ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2007 ， 22 （ 3 ）： 1163 - 1173 .

唐尧，杨争林，郑亚先，等 . 发电负荷双侧报价的日前电能市场出清模型及其定价分析［J］. 电力建设， 2021 ， 42 （ 7 ）： 90 - 100 .

Tang Yao ， Yang Zhenglin ， Zheng Yaxian ， et al . Clearing model and pricing analysis of day-ahead electricity market considering double-side auction ［J］. Electric Power Construction ， 2021 ， 42 （ 7 ）： 90 - 100 .

陆展辉，荆朝霞，陈柏柯 . 电力现货市场前瞻优化的周期选择［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 12 ）： 84 - 91 .

Lu Zhanhui ， Jingzhaoxia ， Chen Baike . Period selection of look-ahead optimization for electricity spot market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 12 ）： 84 - 91 .

史新红，郑亚先，薛必克，等 . 机组运行约束对机组节点边际电价的影响分析［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 8 ）： 2658 - 2664 .

Shi Xinhong ， Zheng Yaxian ， Xue Bike ， et al . Effect analysis of unit operation constraints on locational marginal price of unit nodes ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 8 ）： 2658 - 2664 .

关立，周蕾，刘秉祺，等 . 山东电力现货市场“五一”假期长时间负电价现象分析及启示［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 14 ）： 1 - 7 .

Guan Li ， Zhou Lei ， Liu Bingqi ， et al . Analysis and enlightenment of long-time-scale negative electricity prices in Shandong electricity spot market of China during “May Day” holiday ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 14 ）： 1 - 7 .

O’Neill R P ， Castillo A ， Eldridge B ， et al . Dual pricing algorithm in ISO markets ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2017 ， 32 （ 4 ）： 3308 - 3310 .

房欣欣，杨知方，余娟，等 . 节点电价的理论剖析与拓展［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 2 ）： 379 - 390 .

Fang Xinxin ， Yang Zhifang ， Yu Juan ， et al . Theoretical analysis and extension of locational marginal price ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 2 ）： 379 - 390 .

王怡，杨知方 . 节点边际电价机制的经济学性质归纳与局限性分析［J/OL］. 中国电机工程学报［ 2025-06-26 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2107.TM.20250221.1246.010.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2107.TM.20250221.1246.010.html .

Wang Yi ， Yang Zhifang . Economic properties and limitations analysis of locational marginal pricing mechanism ［J/OL］. Proceedings of the CSEE ［ 2025-06-26 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2107.TM.20250221.1246.010.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2107.TM.20250221.1246.010.html

丁晓莺，王锡凡 . 考虑输电网络损耗的节点电价计算方法［J］. 电力系统自动化， 2005 ， 29 （ 22 ）： 14 - 18 .

Ding Xiaoying ， Wang Xifan . Transmission losses modification in location marginal prices calculation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2005 ， 29 （ 22 ）： 14 - 18 .

陈之栩，张粒子，舒隽 . 交直流迭代法求解含网损节点边际电价［J］. 电力系统自动化， 2007 ， 31 （ 11 ）： 22 - 25 .

Chen Zhixu ， Zhang Lizi ， Shu Jun . AC-DC iterative methods for calculating locational marginal price with losses ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2007 ， 31 （ 11 ）： 22 - 25 .

Yang Z F ， Bose A ， Zhong H W ， et al . LMP revisited： a linear model for the loss-embedded LMP ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2017 ， 32 （ 5 ）： 4080 - 4090 .

唐翀，陈梓煜，梁彦杰，等 . 含跨省区输电价格及网损率的区域电力现货市场出清模型［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 4 ）： 57 - 65 .

Tang Chong ， Chen Ziyu ， Liang Yanjie ， et al . Clearing model for regional electricity spot market including trans-provincial transmission price and network loss rate ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 4 ）： 57 - 65 .

Al-Abdullah Y M ， Salloum A ， Hedman K W ， et al . Analyzing the impacts of constraint relaxation practices in electric energy markets ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2016 ， 31 （ 4 ）： 2566 - 2577 .

刘畅，冯冬涵，方陈 . 实时市场中电价多解的判定机理［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 1 ）： 43 - 52 .

Liu Chang ， Feng Donghan ， Fang Chen . Judgment mechanism of multiple solutions for electricity price in real-time market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 1 ）： 43 - 52 .

丁阳之，冯冬涵，张良，等 . 节点电价多解情况的判定方法［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 3 ）： 760 - 767 .

Ding Yangzhi ， Feng Donghan ， Zhang Liang ， et al . Identification method for nodal price multiplicity in electricity markets ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 3 ）： 760 - 767 .

Zhang L ， Feng D H ， Lei J Y ， et al . Congestion surplus minimization pricing solutions when Lagrange multipliers are not unique ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2014 ， 29 （ 5 ）： 2023 - 2032 .

刘畅，冯冬涵，方陈 . 实时市场中电价多解情况下的一种定价新方法［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 2 ）： 390 - 400 .

Liu Chang ， Feng Donghan ， Fang Chen . A new pricing method for price multiplicity in real-time market ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 2 ）： 390 - 400 .

王宣元，高峰，康重庆，等 . 扩展的节点电价算法研究［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 10 ）： 3587 - 3596 .

Wang Xuanyuan ， Gao Feng ， Kang Chongqing ， et al . Analysis of extended locational marginal price ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 10 ）： 3587 - 3596 .

肖杨，丁涛，黄雨涵，等 . 拓展节点电价：基于机组凸包的线性松弛定价方法及其在电力现货市场中的应用［J］. 中国电机工程学报， 2026 ， 46 （ 1 ）： 101 - 114 .

Xiao Yang ， Ding Tao ， Huang Yuhan ， et al . Extended locational marginal price： a linear relaxation pricing method based on convex hull of unit commitment and its applications in electricity spot market ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2026 ， 46 （ 1 ）： 101 - 114 .

王怡，杨知方，余娟，等 . 节点电价与对偶乘子的内在关联分析与扩展［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 6 ）： 82 - 91 .

Wang Yi ， Yang Zhifang ， Yu Juan ， et al . Analysis and extension of internal relationship between locational marginal price and dual multiplier ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 6 ）： 82 - 91 .

王怡，杨知方，余娟，等 . 从优化视角剖析电力市场的定价问题［J］. 电工技术学报， 2023 ， 38 （ 17 ）： 4729 - 4745 .

Wang Yi ， Yang Zhifang ， Yu Juan ， et al . Analyzing pricing problem in electricity market from an optimization perspective ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2023 ， 38 （ 17 ）： 4729 - 4745 .

曾丹，杨争林，冯树海，等 . 交直流混联电网下基于ATC的省间交易优化出清建模［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 10 ）： 3893 - 3899 .

Zeng Dan ， Yang Zhenglin ， Feng Shuhai ， et al . Inter-provincial power exchange optimization modeling considering ATC constrains of hybrid AC/DC power system ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 10 ）： 3893 - 3899 .

郑亚先，杨争林，冯树海，等 . 碳达峰目标场景下全国统一电力市场关键问题分析［J］. 电网技术， 2022 ， 46 （ 1 ）： 1 - 19 .

Zheng Yaxian ， Yang Zhenglin ， Feng Shuhai ， et al . Key issue analysis in national unified power market under target scenario of carbon emission peak ［J］. Power System Technology ， 2022 ， 46 （ 1 ）： 1 - 19 .

刘聪，周京阳， Shahidehpour Mohammad ，等 . 交直流混联系统一体化日前现货市场优化出清方法［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 11 ）： 94 - 101 .

Liu Cong ， Zhou Jingyang ， Shahidehpour M ， et al . Integrated optimal clearing method of day-ahead spot market for hybrid AC/DC power system ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 11 ）： 94 - 101 .

王奇，何鑫雨，何森，等 . 电力市场环境下两阶段交直流输电通道功率优化分配方法［J］. 南方电网技术， 2023 ， 17 （ 4 ）： 38 - 48 .

Wang Qi ， He Xinyu ， He Sen ， et al . A two-stage HVAC/HVDC transmission channel power optimal distribution method under the power market environment ［J］. Southern Power System Technology ， 2023 ， 17 （ 4 ）： 38 - 48 .

彭超逸，顾慧杰，朱文，等 . 交直流混联区域电网现货市场出清模型研究［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 1 ）： 323 - 331 .

Peng Chaoyi ， Gu Huijie ， Zhu Wen ， et al . Study on spot market clearing model of regional power grid considering AC/DC hybrid connection ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 1 ）： 323 - 331 .

陈婉，吴冕，唐翀，等 . 区域现货市场跨省优先计划电量约束分解方法及特性分析［J］. 电力系统自动化， 2025 ， 49 （ 19 ）： 153 - 163 .

Chen Wan ， Wu Mian ， Tang Chong ， et al . Decomposition method and characteristic analysis of electricity quantity constraints for cross-provincial priority plans in regional spot markets ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2025 ， 49 （ 19 ）： 153 - 163 .

PJM . PJM manual 11： energy & ancillary services market operations ［EB/OL］. ［ 2025-07-09 ］. https：//www.pjm.com/-/media/DotCom/documents/manuals/m11.pdf https://www.pjm.com/-/media/DotCom/documents/manuals/m11.pdf .

陈达鹏，刘庆 . 欧洲日前统一电力市场耦合出清机制分析及启示［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 11 ）： 100 - 110 .

Chen Dapeng ， Liu Qing . Analysis on coupling clearing mechanism of European unified day-ahead electricity market and its enlightenment ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 11 ）： 100 - 110 .

国家发展改革委，国家能源局 . 关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见（发改体改〔2022〕118号）［EB/OL］.（ 2022-01-28 ）［ 2025-11-03 ］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/30/content_5671296.htm https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/30/content_5671296.htm .

National Development and Reform Commission ， National Energy Administration . Guidelines on accelerating the establishment of a nationally integrated electricity market system ［EB/OL］. （ 2022-01-28 ）［ 2025-11-03 ］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/30/content_5671296.htm https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/30/content_5671296.htm .

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