區(qū)域電力市場下梯級水電站上網(wǎng)組合競價理論與應用.pdf

1、我國西南水資源豐富，具備梯級水電滾動開發(fā)的有利條件。隨著水電裝機容量逐年增多，水電能源的優(yōu)化配置日益受到重視。同時，區(qū)域電力市場的逐步發(fā)展與不斷完善以及“西電東送，南北互濟”全國互聯(lián)電網(wǎng)的形成，使得梯級水電站參與區(qū)域電力市場上網(wǎng)競價的問題日益突出。國內(nèi)外眾多專家學者針對梯級水電站上網(wǎng)競價策略開展了深入的研究，積極探尋有效的水電可參與的交易方式與報價策略，取得了許多成果。然而，梯級水電站與區(qū)域購電方博弈目標的相互沖突和約束條件的耦合作用使

2、得問題的描述和模型的求解極為困難，至今幾乎沒有令人滿意的上網(wǎng)競價理論可以具體應用，亟需進一步發(fā)展新的理論并探索其技術實現(xiàn)方法。為此，通過梯級水電站在電力市場競爭中組合競價機制的研究，解釋跨區(qū)域上網(wǎng)組合競價過程的復雜現(xiàn)象，揭示其效益響應的相互作用，探求區(qū)域電力市場的無套利均衡狀態(tài)以及該環(huán)境下梯級水電站與單一購電方經(jīng)濟運營的博弈雙贏策略，并研究其數(shù)學基礎，以建立區(qū)域合約市場與現(xiàn)貨市場間的套利組合競價模型，發(fā)展梯級水電站跨區(qū)域電力市場組合競價

3、決策的新理論，從而解決面臨不同區(qū)域電力市場運營規(guī)則下水電上網(wǎng)競價存在的一些主要科學問題。研究成果應用于三峽梯級水電站日前上網(wǎng)競價工程實踐，為流域梯級水電站的博弈策略和運營管理提供了科學的決策依據(jù)。主要研究工作和創(chuàng)新性成果如下：
　　 ⑴市場機制特別是其核心電價機制在電能資源配置中起著基礎性的作用，通過對我國區(qū)域電力市場發(fā)展趨勢及研究成果的分析，研究在區(qū)域電力市場環(huán)境下梯級水電站和其他參與者電能生產(chǎn)和消費的決策，使得供需實時過程趨

4、于平衡；針對區(qū)域電力市場中存在的電價差異，首次采用無套利分析理論解決梯級水電站面臨區(qū)域內(nèi)各省(市)電價的差異問題，建立無套利均衡分析模型，求解均衡電價，判斷區(qū)域內(nèi)各省(市)電價的無套利均衡狀態(tài)，對防范和控制梯級水電站在競價中總體市場風險具有指導作用。
　　 ⑵依據(jù)現(xiàn)貨均衡電價和合約電價的關聯(lián)性，對梯級水電站上網(wǎng)競價電量分配問題的理論和應用進行了深入的研究。梯級水電站決策初期，針對兩市場中的價格差異而引起的現(xiàn)貨市場與遠期合約市場之

5、間的套利行為問題，提出歷史數(shù)據(jù)預測交易時段內(nèi)兩個市場間的各種電價差異水平的概率方法，剖析梯級水電站在決策初期現(xiàn)貨市場與遠期合約市場組合交易工程套利機會產(chǎn)生的成因與演化規(guī)律，并以夏普比率(Sharp ratio)最大為目標，采用套利定價理論，建立梯級水電站面向兩個市場的交易組合模型并研究其求解方法，實現(xiàn)梯級水電站在兩個市場中電量的最優(yōu)交易組合策略，在降低風險的同時，獲取更多的期望收益。
　　 ⑶由于梯級水電站在區(qū)域上網(wǎng)競價中只能選

6、擇某一種報價方式，在面臨潛在的交易失敗風險時，建立梯級水電站與單一購買方競價中的合作雙贏決策對于規(guī)避競價中的風險顯得尤為重要；結合目前梯級水電站在現(xiàn)貨市場中的水電機組報價、集中單元報價和水電站單獨報價等方案，對每一種方案的特性進行詳細分析；在參與人策略理性的前提下，建立雙方合作博弈的動態(tài)均衡模型，設計雙方均具有吸引力的討價還價博弈程序，深入研究梯級水電站與單一購買方競價中的雙贏策略，規(guī)避競價中的風險。
　　 ⑷針對梯級水電站如何

7、適應跨區(qū)域市場交易體制中的不同報價方式和市場運行方式之間相互矛盾的問題，通過對不同區(qū)域市場運營規(guī)則的進一步詳細研究，探討跨區(qū)域電力市場競價的研究思路，依據(jù)各區(qū)域電價在不同時段的具體變化，建立跨區(qū)組合競價模型，以發(fā)揮水電能源的長處，提高發(fā)電效益。
　　 ⑸提出基于區(qū)域分時電價的三峽梯級電站日前優(yōu)化數(shù)學模型及其算法，實現(xiàn)了三峽梯級水電站在電力系統(tǒng)負荷圖上峰、平、谷時段的優(yōu)化運行，通過與單一電價模式下三峽梯級電站在日前電力市場出力過程