電力市場(chǎng)中的等報(bào)價(jià)方法

以發(fā)電市場(chǎng)為例，在t時(shí)段當(dāng)發(fā)電市場(chǎng)達(dá)到均衡，并且不考慮機(jī)組開、停問題時(shí)，如圖1所示，由于負(fù)荷曲線無彈性，可以用如下的數(shù)學(xué)模型來描述發(fā)電市場(chǎng) 。

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由圖1可見，滿足約束條件(2)的最低邊際電價(jià)只能是供求曲線的交點(diǎn)電價(jià)，因此可以證明，數(shù)學(xué)模型(1) , (2)可以用來描述達(dá)到均衡時(shí)的發(fā)電市場(chǎng)。等報(bào)價(jià)方法就是尋找這個(gè)最低的交點(diǎn)電價(jià)。

但是，上述結(jié)論是在假設(shè)發(fā)電報(bào)價(jià)曲線的形狀是不降的情況下得出的，因?yàn)樽罱K合成的供應(yīng)曲線是上升的，這符合市場(chǎng)中的經(jīng)濟(jì)規(guī)律。當(dāng)發(fā)電報(bào)價(jià)曲線呈現(xiàn)下降特性時(shí)，被合成的供應(yīng)曲線可能是不規(guī)則形狀的。此時(shí)，因?yàn)檫`背了市場(chǎng)中的經(jīng)濟(jì)規(guī)律，所以等報(bào)價(jià)方法是不適用的。

電力市場(chǎng)中的等報(bào)價(jià)方法問題描述

等報(bào)價(jià)方法在機(jī)組組合方面的運(yùn)用還是存在一定的困難的，這主要是由于電力市場(chǎng)的特殊性所決定的:由于電力市場(chǎng)的參與者較少，考慮機(jī)組組合問題時(shí)，價(jià)格改變，可能會(huì)引起功率的較大變化。本節(jié)以等報(bào)價(jià)原則解決電力市場(chǎng)環(huán)境下的機(jī)組組合問題，整個(gè)求解過程分兩步:1)確定被組合的機(jī)組;(2)在已組合的機(jī)組中分配負(fù)荷。采用如下的數(shù)學(xué)模型。式中:x;,，為第Z臺(tái)機(jī)組在t時(shí)段的狀態(tài)變量;S max, tSmin,，為系統(tǒng)負(fù)荷上、下旋轉(zhuǎn)備用要求;Ri, max、 Ri, min為第i臺(tái)機(jī)組功率的最大上升、下降速度限值;t機(jī)組連續(xù)開機(jī)、停機(jī)到t時(shí)段的時(shí)間;鮮編n"鮮孺n為第Z臺(tái)機(jī)組的最小開機(jī)、停機(jī)時(shí)間。

上述約束條件是電力系統(tǒng)所必須滿足的，其中約束條件((3 ) (4)是動(dòng)態(tài)約束，其余約束條件為靜態(tài)約束;此外，在采用等報(bào)價(jià)算法時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的安全約束無法考慮，需要進(jìn)行進(jìn)一步的安全校核。

電力市場(chǎng)中的等報(bào)價(jià)方法約束條件的處理

因?yàn)榈葓?bào)價(jià)方法是基于市場(chǎng)均衡理論的，而電力市場(chǎng)的均衡只能在某一時(shí)段上達(dá)到，因此在運(yùn)用等報(bào)價(jià)方法時(shí)，動(dòng)態(tài)約束(發(fā)電機(jī)組功率上升、下降速度約束和最小開、停機(jī)時(shí)間約束)必須按照時(shí)段進(jìn)行解藕。所以，做第t時(shí)段的發(fā)電計(jì)劃時(shí)，第t-1時(shí)段的數(shù)據(jù)是已知的，也就是說，在做第t時(shí)段的發(fā)電計(jì)劃前，第t-1時(shí)段的市場(chǎng)結(jié)算已經(jīng)完成了。

電力市場(chǎng)中的等報(bào)價(jià)方法基于等報(bào)價(jià)原則的機(jī)組組合方法

由于已經(jīng)將機(jī)組劃分為“必開”、“必?！焙汀翱砷_、可?！睅追N狀態(tài)，對(duì)于“必?！睓C(jī)組就不用再考慮了;機(jī)組的開、停組合在“可開、可?！睓C(jī)組中進(jìn)行的。在迭代過程中，隨著邊際電價(jià)的升高，系統(tǒng)的功率不斷地緩慢上升，當(dāng)一臺(tái)機(jī)組被組合上之后，系統(tǒng)的功率必然有一個(gè)階躍，如果此階躍使系統(tǒng)功率大于負(fù)荷，則此機(jī)組被稱做平衡機(jī)組，機(jī)組組合被確定，迭代過程結(jié)束;否則，迭代過程一直持續(xù)下去，直到系統(tǒng)功率等于系統(tǒng)負(fù)荷為止。2100433B

在電力市場(chǎng)環(huán)境下，傳統(tǒng)的機(jī)組組合算法也可以作為交易優(yōu)化方法來使用，但是不能很好地解決實(shí)際問題。針對(duì)電力市場(chǎng)的實(shí)際特點(diǎn)，從二十世紀(jì)八十年代以來，多種交易理論及大量的算法被提出，等報(bào)價(jià)方法是其中較主要的一類方法 。

等報(bào)價(jià)方法基于市場(chǎng)均衡理論，能很好地將市場(chǎng)中的經(jīng)濟(jì)規(guī)律同電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行結(jié)合起來，是一種非常有效的電力市場(chǎng)交易優(yōu)化算法。文獻(xiàn)是等報(bào)價(jià)方法在電力市場(chǎng)中應(yīng)用的典型示例，但是沒有考慮機(jī)組的開、停問題;以供求曲線的交點(diǎn)作為電力交易的依據(jù)，這與等報(bào)價(jià)方法的原理是相同的，也源于市場(chǎng)的均衡理論，只是需要合成總的供應(yīng)和需求曲線。這種方法在現(xiàn)有的電力市場(chǎng)中占有很大成分，如挪威、西班牙的電力市場(chǎng)，以及我國(guó)的遼寧、浙江等地的電力市場(chǎng)都是采用這種算法的。

雖然等報(bào)價(jià)方法已被廣泛地使用，但還是存在一定欠缺的，這些欠缺主要表現(xiàn)在:1沒有對(duì)等報(bào)價(jià)方法的原理進(jìn)行深入的分析，影響了等報(bào)價(jià)方法的使用效果;2忽略了機(jī)組的開、停問題，使等報(bào)價(jià)方法在一些條件下無法適用。針對(duì)這些缺陷，詳細(xì)分析了等報(bào)價(jià)方法的基本原理，并將等報(bào)價(jià)方法應(yīng)用于機(jī)組開、停問題。

等報(bào)價(jià)方法已經(jīng)被用于解決發(fā)電市場(chǎng)中的負(fù)荷分配問題。當(dāng)發(fā)電市場(chǎng)達(dá)到均衡狀態(tài)時(shí)，按統(tǒng)一邊際成本結(jié)算，市場(chǎng)的效益最大化，總的購電成本也最小。如上節(jié)所述，負(fù)荷分配的等報(bào)價(jià)方法采用如下數(shù)學(xué)模型 :

在設(shè)計(jì)南方電力市場(chǎng)考核結(jié)算辦法時(shí)，還必須考慮南方區(qū)域電網(wǎng)的實(shí)際情況，主要有:

1)南方電力市場(chǎng)采用“年度竟價(jià) 月度竟價(jià)”的總體思路，不設(shè)日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)，年度(月度)市場(chǎng)采用撮合交易機(jī)制，每筆交易的價(jià)格均不相同。

2競(jìng)爭(zhēng)電量與非競(jìng)爭(zhēng)電量并存，以非競(jìng)爭(zhēng)電量為主。只有5%~10%的電量參與市場(chǎng)模擬競(jìng)爭(zhēng)，其余90%~95%依然采用傳統(tǒng)方式簽訂。電力市場(chǎng)考核結(jié)算只結(jié)算竟?fàn)庪娏?，必須兼顧非竟?fàn)庪娏拷Y(jié)算機(jī)制。

3)南方“西電東送”跨省送電量規(guī)模超過86TW· h，占南方年電量的1/5強(qiáng)，電力市場(chǎng)考核結(jié)算方法必須兼顧“西電東送”結(jié)算。

為此，南方電力市場(chǎng)考核結(jié)算辦法除了采用上述提出的考核結(jié)算思路外，還采用了以下思路:

①按成交優(yōu)先順序，確定偏差電量的結(jié)算電價(jià)。即根據(jù)市場(chǎng)成交優(yōu)先順序，確定偏差電量屬于哪一筆交易，并由此確定偏差電量的結(jié)算電價(jià)，從而解決偏差電量結(jié)算電價(jià)的確定問題。

②優(yōu)先結(jié)算竟?fàn)庪娏?，非竟?fàn)庪娏堪凑赵蟹绞教幚恚葘?shí)現(xiàn)了與現(xiàn)有考核結(jié)算機(jī)制的銜接，又能夠提高市場(chǎng)主體參與市場(chǎng)的積極性。

受市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大、主體數(shù)量增多、轉(zhuǎn)運(yùn)等因素影響，區(qū)域電力市場(chǎng)考核結(jié)算問題呈現(xiàn)出日趨復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)結(jié)算思路無法完全適用。為了解決這一問題，區(qū)域電力市場(chǎng)考核結(jié)算機(jī)制需要解決的核心問題，并對(duì)導(dǎo)致區(qū)域電力市場(chǎng)考核結(jié)算機(jī)制復(fù)雜化的因素進(jìn)行了分析。在分析的基礎(chǔ)上，提出基于解鍋的新結(jié)算方法，并介紹了其在南方電力市場(chǎng)中的應(yīng)用。新的結(jié)算方法能夠在保證市場(chǎng)公平性的前提下，簡(jiǎn)化區(qū)域電力市場(chǎng)的考核結(jié)算機(jī)制。

考核結(jié)算機(jī)制是區(qū)域電力市場(chǎng)中的重要機(jī)制之一，還有稅收、轉(zhuǎn)移支付等諸多問題有待進(jìn)一步研究。 2100433B

內(nèi)容簡(jiǎn)介

電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)是一個(gè)涉及面廣、內(nèi)容復(fù)雜、各專業(yè)聯(lián)系密切的綜合信息處理系統(tǒng)。本書簡(jiǎn)要介紹國(guó)內(nèi)外電力市場(chǎng)改革實(shí)踐及電力市場(chǎng)理論中電價(jià)體系、交易模式、競(jìng)爭(zhēng)與監(jiān)管等內(nèi)容，融入經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)理論和系統(tǒng)工程學(xué)觀點(diǎn)，著重分析了電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、支持平臺(tái)及各子系統(tǒng)的功能配置，尤其對(duì)交易管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)系統(tǒng)、報(bào)價(jià)輔助決策系統(tǒng)等進(jìn)行了深入的探討。

本書為高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教材，同時(shí)也可供從事電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)研究、開發(fā)、調(diào)度的管理和技術(shù)人員參考或培訓(xùn)使用。

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