計(jì)及輸電阻塞影響的發(fā)電商多時(shí)段報(bào)價(jià)模型研究.pdf

1、在電力市場環(huán)境下，發(fā)電商成為自主經(jīng)營，自負(fù)盈虧的經(jīng)濟(jì)實(shí)體，如何策略性報(bào)價(jià)實(shí)現(xiàn)個(gè)體利潤最大化成為發(fā)電商取得市場競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵問題。在實(shí)際電網(wǎng)中，由于輸電線的熱容量限制和系統(tǒng)的穩(wěn)定性限制，當(dāng)線路輸送功率達(dá)到或超過輸電容量限制時(shí)會(huì)出現(xiàn)輸電阻塞現(xiàn)象。輸電阻塞可能改變發(fā)電商在電力市場中所處的競爭位置，因此，在報(bào)價(jià)過程中考慮輸電阻塞的影響非常重要。由于機(jī)組運(yùn)行約束的存在，發(fā)電商在制定報(bào)價(jià)策略時(shí)必須考慮機(jī)組爬坡速率等約束對各時(shí)段發(fā)電機(jī)組輸出功率的相互

2、牽制，否則得到的最優(yōu)策略未必合理有效。因此，計(jì)及輸電阻塞影響和機(jī)組運(yùn)行約束，論文對MCP機(jī)制、激勵(lì)性競價(jià)機(jī)制和PAB機(jī)制下發(fā)電商的報(bào)價(jià)模型進(jìn)行研究，形成綜合考慮網(wǎng)絡(luò)約束和機(jī)組運(yùn)行約束的發(fā)電商多時(shí)段最優(yōu)報(bào)價(jià)策略，其研究成果可用于指導(dǎo)我國電力市場環(huán)境下發(fā)電商合理報(bào)價(jià)，并為我國競價(jià)機(jī)制的進(jìn)一步完善提供借鑒。論文的研究具有重要的理論意義和較強(qiáng)的工程實(shí)用價(jià)值。
　　 以調(diào)整費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行阻塞管理建模時(shí)，按統(tǒng)一市場出清價(jià)結(jié)算、實(shí)際報(bào)

3、價(jià)結(jié)算或撮合交易機(jī)制結(jié)算必然導(dǎo)致不同的阻塞管理費(fèi)用，這將對發(fā)電商報(bào)價(jià)產(chǎn)生不同程度的影響。針對結(jié)算方式較復(fù)雜的撮合交易機(jī)制，論文研究其結(jié)算規(guī)則與阻塞管理的關(guān)系，以調(diào)整費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)，提出撮合交易機(jī)制下阻塞管理的模型與算法。該模型考慮了結(jié)算價(jià)格與機(jī)組出力之間的非線性聯(lián)動(dòng)關(guān)系、目標(biāo)函數(shù)的非線性特性。求解模型時(shí)，選擇發(fā)電機(jī)組與負(fù)荷方匹配成功的有功功率增量為決策變量，基于拉格朗日乘子法建立增廣目標(biāo)函數(shù)，利用Kuhn-Tuck最優(yōu)條件求解。將該

4、模型應(yīng)用于測試系統(tǒng)，計(jì)算比較了上述三種結(jié)算方式下阻塞管理費(fèi)用的大小，為計(jì)及輸電阻塞影響的發(fā)電商報(bào)價(jià)策略研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 為研究輸電阻塞對發(fā)電商報(bào)價(jià)策略的影響，建立了雙層優(yōu)化模型。第一層優(yōu)化模型為基于競爭對手報(bào)價(jià)的發(fā)電商利潤最大化模型：根據(jù)對市場內(nèi)其他競爭對手報(bào)價(jià)系數(shù)的預(yù)測，建立計(jì)及競爭對手報(bào)價(jià)的發(fā)電商報(bào)價(jià)模型，求取未考慮輸電容量約束時(shí)的最優(yōu)報(bào)價(jià)系數(shù)。第二層優(yōu)化模型為計(jì)及輸電阻塞影響的發(fā)電商報(bào)價(jià)模型：應(yīng)用第一層模型的計(jì)算結(jié)果

5、模擬電網(wǎng)交易調(diào)度中心進(jìn)行市場出清，計(jì)算市場出清價(jià)及各發(fā)電商有功出力的期望值，并根據(jù)該期望值進(jìn)行潮流校核。當(dāng)預(yù)測到有線路可能發(fā)生輸電阻塞，則將輸電阻塞對發(fā)電商報(bào)價(jià)的影響以附加費(fèi)形式引入其報(bào)價(jià)模型中，建立計(jì)及輸電阻塞影響的發(fā)電商報(bào)價(jià)模型，并基于靈敏度，以阻塞費(fèi)用最小為目標(biāo)進(jìn)行阻塞管理求取發(fā)電商出力調(diào)整量。通過測試系統(tǒng)計(jì)算分析，表明論文方法可用于指導(dǎo)發(fā)電商制定最優(yōu)報(bào)價(jià)策略。
　　 計(jì)及機(jī)組運(yùn)行約束對各時(shí)段發(fā)電機(jī)組輸出功率的相互牽制，針

6、對電能交易的時(shí)前市場，以強(qiáng)化學(xué)習(xí)中的Q-learning算法為基礎(chǔ)，建立發(fā)電商多時(shí)段報(bào)價(jià)模型。該模型考慮了容量、爬坡速率和最小開、停機(jī)時(shí)間等機(jī)組運(yùn)行約束，從市場前一小時(shí)的出清結(jié)果出發(fā)，以發(fā)電商各時(shí)段利潤為Q值函數(shù)，選擇機(jī)組在各個(gè)時(shí)段的報(bào)價(jià)策略作為狀態(tài)變量，并以其修正量作為動(dòng)作集，形成電力市場環(huán)境下發(fā)電商多時(shí)段總利潤最優(yōu)的報(bào)價(jià)策略。求解時(shí)改進(jìn)了Q值的更新方式，以保證Agent搜索的Q-table表包含所有狀態(tài)下的Q值。通過測試系統(tǒng)計(jì)算分析

7、，驗(yàn)證了模型的有效性和適用性。
　　 綜合考慮輸電阻塞和機(jī)組運(yùn)行約束對發(fā)電商報(bào)價(jià)策略的影響，將發(fā)電商單時(shí)段報(bào)價(jià)模型拓展為多時(shí)段報(bào)價(jià)模型。在該模型中，既體現(xiàn)了輸電阻塞對發(fā)電商報(bào)價(jià)策略的影響，又體現(xiàn)了容量、爬坡速率和最小開/停機(jī)時(shí)間等機(jī)組運(yùn)行約束對各時(shí)段發(fā)電機(jī)組出力的相互牽制，形成了電力市場環(huán)境下計(jì)及輸電阻塞時(shí)發(fā)電商在一定時(shí)期內(nèi)的最優(yōu)報(bào)價(jià)策略。采用改進(jìn)的Q學(xué)習(xí)算法對模型進(jìn)行求解。通過測試系統(tǒng)計(jì)算分析，驗(yàn)證了模型的正確性和有效性。