基于節(jié)能調(diào)度的競(jìng)價(jià)市場(chǎng)廠網(wǎng)合作策略

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1、萬方數(shù)據(jù)第32卷第14期2008年7月25日電力系統(tǒng)自動(dòng)化AutomatjonofE】ec仃icPowerSystemsV01．32No．14July25，2008基于節(jié)能調(diào)度的競(jìng)價(jià)市場(chǎng)廠網(wǎng)合作策略李清清，周建中，莫莉，李超順，張勇傳(華中科技大學(xué)水電與數(shù)字化工程學(xué)院，湖北省武漢市430074)摘要：在電力系統(tǒng)推行節(jié)能調(diào)度的背景下，通過分析獨(dú)立發(fā)電商和電網(wǎng)公司的運(yùn)營(yíng)動(dòng)機(jī)，提出在日前競(jìng)價(jià)市場(chǎng)通過廠網(wǎng)合作進(jìn)行節(jié)能調(diào)度的策略?；谀壳笆袌?chǎng)不同市場(chǎng)主體的收益模型，對(duì)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)過程進(jìn)行求解，并通過對(duì)競(jìng)價(jià)過程的圖形化表示，分析獨(dú)立發(fā)電商競(jìng)價(jià)策略對(duì)競(jìng)價(jià)模型

2、和調(diào)度結(jié)果的影響。根據(jù)節(jié)能調(diào)度規(guī)則，推導(dǎo)廠網(wǎng)合作方式和合作條件，并得出廠網(wǎng)合作的最優(yōu)策略和相應(yīng)收益分配方案。算例驗(yàn)證了所述策略的可行性。關(guān)鍵詞：節(jié)能調(diào)度；收益模型；圖形化表示；合作奈件；收益分配中圖分類號(hào)：TM73；F123．90引言目前，中國(guó)在電力調(diào)度中大力推進(jìn)節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法[1]，通過優(yōu)先調(diào)度和充分利用潔凈能源的電量來達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。競(jìng)價(jià)作為一種重要的電力交易形式在國(guó)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。在競(jìng)價(jià)市場(chǎng)中，各種市場(chǎng)主體的行為對(duì)競(jìng)價(jià)市場(chǎng)的狀態(tài)和調(diào)度結(jié)果有明顯的影響，因此有必要對(duì)如何合理地利用這種影響調(diào)整調(diào)度結(jié)果，從而在競(jìng)價(jià)市場(chǎng)中體現(xiàn)節(jié)能調(diào)度

3、規(guī)則進(jìn)行研究。研究竟價(jià)市場(chǎng)中各方主體市場(chǎng)行為的文獻(xiàn)較多，按照是否考慮市場(chǎng)主體之間的合作可以分為2類：第1類采用競(jìng)價(jià)對(duì)手行為估計(jì)、市場(chǎng)仿真、博弈論等方法研究獨(dú)立發(fā)電商單獨(dú)最優(yōu)報(bào)價(jià)策略的制定[21叼；第2類主要利用合作博弈或典型寡頭市場(chǎng)模型研究獨(dú)立發(fā)電商之間合作時(shí)的市場(chǎng)狀態(tài)和利益分配[1卜12]。另外，文獻(xiàn)[13]用最優(yōu)控制理論優(yōu)化發(fā)電商競(jìng)價(jià)策略，為本文對(duì)競(jìng)價(jià)過程的圖形化表示提供了借鑒。然而，這些文獻(xiàn)都沒有對(duì)競(jìng)價(jià)市場(chǎng)中獨(dú)立發(fā)電商與電網(wǎng)公司之間的合作進(jìn)行研究。在節(jié)能調(diào)度背景下，引進(jìn)節(jié)能技術(shù)的獨(dú)立發(fā)電商因?yàn)樵黾恿顺杀径诟?jìng)價(jià)市場(chǎng)中并不具備優(yōu)勢(shì)，希望

4、通過政策扶持保證發(fā)電收益，而電網(wǎng)公司需要在保證自身收益的基礎(chǔ)上優(yōu)先調(diào)度這些獨(dú)立發(fā)電商的電量，因此雙方都具有合作動(dòng)機(jī)。本文通過分析獨(dú)立發(fā)電商報(bào)價(jià)策略對(duì)競(jìng)價(jià)市場(chǎng)的影響，提出通過收稿日期：2008一03—21；修回日期：2008—05—17。國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50579022)；國(guó)家自然科學(xué)基金雅礱江水電開發(fā)聯(lián)合研究基金資助項(xiàng)目(50679098)；科技部、水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(200701008)。一40一調(diào)整與電網(wǎng)公司合作的獨(dú)立發(fā)電商的競(jìng)價(jià)系數(shù)進(jìn)行節(jié)能調(diào)度的策略，分析節(jié)能調(diào)度規(guī)則和經(jīng)濟(jì)性約束下的廠網(wǎng)合作方式，推導(dǎo)雙方合作的最優(yōu)策略

5、，并據(jù)此設(shè)計(jì)能反映發(fā)電商貢獻(xiàn)大小的收益分配方法。1日前市場(chǎng)競(jìng)價(jià)流程及假設(shè)本文研究電力庫模式日前競(jìng)價(jià)市場(chǎng)單個(gè)競(jìng)價(jià)時(shí)段中獨(dú)立發(fā)電商與電網(wǎng)公司間的合作行為。日前競(jìng)價(jià)市場(chǎng)的主體包括獨(dú)立發(fā)電商、電網(wǎng)公司和需求側(cè)用戶。電網(wǎng)公司作為單一購(gòu)買者收購(gòu)獨(dú)立發(fā)電商的電量，并兼有市場(chǎng)調(diào)度的職能。競(jìng)價(jià)流程如下：首先，電網(wǎng)公司根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果公布所有獨(dú)立發(fā)電商的競(jìng)價(jià)空間；然后，獨(dú)立發(fā)電商根據(jù)優(yōu)化競(jìng)價(jià)策略向電網(wǎng)公司提交報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)；最后，電網(wǎng)公司在滿足各種約束條件的基礎(chǔ)上以供需平衡為目標(biāo)出清。假設(shè)日前市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)時(shí)段長(zhǎng)度為1h，每個(gè)獨(dú)立發(fā)電商在競(jìng)價(jià)時(shí)段只提交1組競(jìng)價(jià)數(shù)據(jù)，并且

6、電網(wǎng)公司直屬電廠不參與日前競(jìng)價(jià)市場(chǎng)。設(shè)有N個(gè)獨(dú)立發(fā)電商參與日前競(jìng)價(jià)市場(chǎng)，第忌(忌∈{1，2，?，N))個(gè)獨(dú)立發(fā)電商為研究對(duì)象，按照節(jié)能調(diào)度規(guī)則，電網(wǎng)公司應(yīng)優(yōu)先調(diào)度第忌個(gè)獨(dú)立發(fā)電商的發(fā)電量。2市場(chǎng)主體收益建模和競(jìng)價(jià)過程分析獨(dú)立發(fā)電商在日前市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)為發(fā)電收益最大，則第i個(gè)獨(dú)立發(fā)電商的收益模型可表示為：maxUi=gBlPMcP—CH(q&)(1)s．t．q打m?！躴B?！躴一。(2)式中：i=l，2，?，N，為獨(dú)立發(fā)電商編號(hào)；U，為第i個(gè)獨(dú)立發(fā)電商的發(fā)電收益；q。。為第i個(gè)獨(dú)立發(fā)電商在競(jìng)價(jià)時(shí)段的競(jìng)價(jià)電量；PM。，為市場(chǎng)出清電價(jià)；cr：(弛

7、)一口r：g；。+6，，q¨為第i個(gè)獨(dú)立發(fā)電商的成萬方數(shù)據(jù)·學(xué)術(shù)研究·李清清，等基于節(jié)能調(diào)度的競(jìng)價(jià)市場(chǎng)廠網(wǎng)合作策略本函數(shù)，％和6，。為成本函數(shù)系數(shù)；q岫。和g脅分別為第i個(gè)獨(dú)立發(fā)電商的最大功率和最小功率。假設(shè)所有獨(dú)立發(fā)電商的報(bào)價(jià)是其平均成本的比例函數(shù)[2]，即P既(口既)=口，(口PiqBf+6Pf)(3)式中：P彤為第i個(gè)獨(dú)立發(fā)電商的競(jìng)價(jià)電價(jià)㈣為第i個(gè)獨(dú)立發(fā)電商的競(jìng)價(jià)系數(shù)，文獻(xiàn)[5]指出獨(dú)立發(fā)電商在競(jìng)價(jià)市場(chǎng)中有提交高于其成本的報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)的動(dòng)機(jī)，故口i>1。，電網(wǎng)公司在日前競(jìng)價(jià)市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)為購(gòu)電費(fèi)用最小，其購(gòu)電成本模型可表示為：minCG=

8、D(PMcP)PMcP(4)電網(wǎng)公司的成本模型等價(jià)于如下收益模型：maxUG一一D(PMcP)PMcP(5)Ns．t．≥：g雎=D(PMcP)(6)二j式中：cG和UG分別為電網(wǎng)